سر الحضارة.. متى ظهر الفولاذ لأول مرة؟

يعتبر الفولاذ العمود الفقري للعالم الحديث ويوجد في كل شيء حولنا. لكن الفولاذ غير موجود في الطبيعة، فمتى اخترع البشر الفولاذ؟

اتضح أن هذا المعدن الحديث القوي يعود تاريخه إلى 2000 عام على الأقل، على الرغم من أن علماء الآثار ليس لديهم تاريخ دقيق لظهوره.

الفولاذ عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون؛ وهو في الغالب حديد، ولكن الإضافة الحاسمة من 0.2% إلى 1% كربون تجعله أكثر صلابة وقوة ومقاومة للصدأ من الحديد النقي.

يعتقد علماء الآثار أن هذا الابتكار اكتشف بشكل مستقل في عدة أماكن ثم انتشر في جميع أنحاء العالم القديم.

"تطور الفولاذ خلال الألفية الأولى قبل الميلاد في معظم أنحاء العالم القديم"، كما قال بول كرادوك، الخبير في علم المعادن القديمة في المتحف البريطاني، لمجلة لايف ساينس.

وقال إن بعض أقدم أنواع الفولاذ كانت مصنوعة من صهر الحديد والكربون معًا، ربما في أجزاء من وسط وجنوب آسيا.

تحتوي بعض الأشكال المبكرة الأخرى من الحديد المصنّع على ما يكفي من الكربون لتصنيفها على أنها فولاذ. ولكن بحلول العصر الروماني، كانت القطع الأثرية مثل الخناجر تُصنع من الفولاذ المعالج بالحرارة بشكل صحيح.

يتطلب ذلك التشكيل بالطرق - تسخين ودق الحديد الزهر لإزالة الشوائب وإضافة الكربون. لا أحد يعرف من اكتشف هذا أولاً، لكن الأمر يتطلب صهر الحديد في درجات حرارة عالية جدًا لإزالة "الخبث" أو الشوائب الناتجة عن إنشائه من خام الحديد، كما قال كرادوك.

حدث الانتقال من العصر البرونزي إلى العصر الحديدي في معظم أنحاء آسيا والشرق الأوسط وأوروبا منذ حوالي 3000 عام. لأكثر من 2000 عام قبل ذلك، استخدم الناس البرونز - وهو سبيكة من حوالي 90٪ من النحاس و 10٪ من القصدير - لصنع الأسلحة المعدنية والدروع والأوعية الاحتفالية. ومع ذلك، كانت مثل هذه العناصر ذات قيمة عالية وعادة ما تكون باهظة الثمن بالنسبة للناس العاديين.

وقالت عالمة الآثار المستقلة أليساندرا جيومليا ماير لموقع لايف ساينس أن الحديد حل محل البرونز في العديد من الاستخدامات بشكل أساسي لأن خام الحديد وفير ورخيص نسبيًا. وأضافت إن السيوف والخناجر الحديدية لم تكن بالضرورة أكثر حدة أو أكثر متانة من السيوف أو الخناجر البرونزية، لكنها اجتاحت العالم القديم لأنها كانت أرخص.

بمرور الوقت، طور الحدادون الأوائل طرقًا لصنع الحديد الأكثر صلابة، بما في ذلك الفولاذ، وبالتالي أصبح بإمكان المزيد من الناس شراء الأسلحة والأدوات الحديدية. ولكن البرونز استمر استخدامه في صناعة أشياء عالية الجودة مثل الأواني والمصابيح والحلي الشخصية حتى بعد العصور الوسطى، كما تقول جيوميليا ماير.

في الوقت الحاضر، عادة ما يتم تصنيع الفولاذ في أفران متخصصة تأخذ سبائك "الحديد الزهر" المصنوعة من خام الحديد وتنقيتها إلى سبائك فولاذية مختلفة في درجات حرارة عالية مع تعريضها للأكسجين. تحتوي الأنواع المختلفة من الفولاذ على كميات متفاوتة من الكربون وعناصر أخرى - مثل الكروم الضروري للفولاذ المقاوم للصدأ.