Происхождение и распространение латуни
По традиции в археологической литературе предметы, изготовленные из сплавов на основе меди, называются «бронза». С технической точки зрения это не совсем правильно, так как разные типы сплавов на основе меди имеют свои специальные названия.
Что касается латуни, то это сплав на основе меди и цинка. Цинк в сплаве снижает температуру плавления и придает целый ряд полезных свойств, например, пластичность, прочность, высокие антикоррозионные качества и др. Такой сплав относительно дешевый и при этом позволяет имитировать золото.
В природе чистый цинк не встречается, но известно около 60 его минералов – сфалерит, смитсонит, каламин, цинкит, вюрцит. Выделить цинк из них мешает его относительно низкая температура кипения, большая способность к испарению и окислению, поэтому в чистом виде он был получен довольно поздно. Для того чтобы получить какое-либо количество этого металла требуется сложный процесс восстановления, дистилляции, конденсации. Впервые такая технология была отработана в XIV веке в Северной Индии, в XVI веке в Китае, а в Европе только в XVIII в.
Латунь, однако можно получить методом цементации, т. е. путем плавки в закрытом сосуде смеси металлической меди с цинковой рудой и древесным углем. При нагреве цинковые пары поглощаются металлом, и получается латунь. Так как этот способ не дает возможности контролировать процентное содержание цинка, необходимо, чтобы температурный режим поддерживался около 1000 градусов.
В металлургической практике метод цементации известен со второй половины I тысячелетия до нашей эры. Латунь впервые произвели во времена Древнего Рима, а первыми, кто ее получил, были моссыни – один из народов Малой Азии.
Латунь, так же как и бронза, твердая и похожа на золото. В наши дни она применяется она для изготовлении судовых винтов, боеприпасов, строительной фурнитуры, музыкальных инструментов.
Рисунок 1. Латунь. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
На территории современной Турции во времена Римской империи из латуни чеканили монеты, бывшие в обращении во всей империи.
Летучесть цинка создавала проблемы древним металлургам и приводила к тому, что он заполнял все мелкие поры литейной формы или керамического тигля, что позволяет провести периодизацию металлургии цинка и латуни.
Специалистам известны отдельные предметы, изготовленные из низкоцинковистой латуни ориентировочно в середине I тысячелетия до нашей эры. Они были найдены в Китае, Иране, на Кавказе, в Малой Азии, на острове Лемнос.
В Анатолии и в Северной Индии во второй половине I тысячелетия до нашей эры сложились центры производства латуней методом цементации.
Постепенно низкоцинковистые латуни в I в. до нашей эры распространились по Евразии и вытеснили другие типы медных сплавов. В Северной Индии, по всей вероятности, с XIV в. уже существовало производство металлического цинка. Свидетельством этого являются, найденные при раскопках печи и реторты для купелирования цинка.
В XVI в. технология сплавления меди и цинка проникает в Китай, где главным монетным металлом становится латунь. На территории Европы латунь появляются в XVII в. как предмет редкого импорта.
Латунь средневековья
После распада Римской империи на несколько столетий о латуни практически забыли.
90% артефактов из медных сплавов, найденных в Египте и датируемых VI-VII вв. нашей эры, сделаны из латуни.
Использование латуни в Западной Европе в этот период снизилось в пользу пушечной бронзы, но, тем не менее, около 1000 артефактов из латуни было обнаружено в Шотландии и в скандинавских могилах. В Нортумбрии латунь использовали для изготовления монет.
Имеющиеся археологические и исторические свидетельства говорят о производстве каламиновой латуни в Германии и Нидерландах. Эти районы были богаты каламиновой рудой и на протяжении всего Средневековья были важными центрами производства латуни.
Российские мастера нашли латуни еще одно применение и в массовом масштабе производили из нее самовары.
Отсутствие магнетических свойств сделало латунь востребованным материалом для производства компасов и футляров для магнитов.
Купель церкви Святого Варфоломея, находящейся в современной Бельгии, является шедевром романского латунного литья.
В средние века цементирование все еще продолжали использовать, но сохранившиеся источники говорят, что уже применялись и другие технологии.
Марко Поло и некоторые ученые XIII в. описывали получение латуни путем сублимации из цинковых руд и конденсирования на глиняных или железных слитках. Такие археологические образцы были обнаружены в Иране.
Аналогичный жидкий процесс в тиглях с открытым верхом, имел место в Европе, но по всей вероятности, был менее эффективен, чем римская технология. Немецкий монах Феофил описал в XII в. как нагретые предварительно тигли заполнялись порошкообразным каламином и древесным углем. Затем в тигли доливали медь и добавляли еще древесный уголь – все это плавилось и перемешивалось. Конечный продукт отливали и снова плавили с каламином. Второе плавление предположительно проходило при более низкой температуре для большего абсорбирования цинка.
Теоретические и практические изменения в изготовлении латуни произошли в эпоху Возрождения. Свидетельства XV в. говорят о том, что в Германии возобновилось использование тиглей для цементации с крышкой. Они могли давать до 20 кг латуни за одну плавку.
В Европе латунь на первых порах использовали как драгоценный металл для украшения церковных памятников и гробниц. С ростом спроса в XV-XVI вв. производство латуни в Германии и Бельгии возросло, и в год ее производили более 13 тыс. метрических тонн.
