متالورژی، از سپیده دم تاریخ تا امروز_بخش۱
متالورژی، علم یا هنر؟
تعریف “متالورژی یکی از قدیمی‌ترین هنرها و یکی از جدیدترین علوم است” به خوبی تاریخچه طولانی و جالب رشته متالورژی را بیان می‌کند. از زمانی‌که بشر فلز را شناخت، متالورژی را به عنوان یک هنر فراگرفت. علم و فن شناخت و استخراج فلزات و هنر کار روی آنها را متالورژی می‌نامند.
این شاخه از فناوری، فرآوری مواد معدنی از کانه های آنها (جداسازی از سنگ معدن)، ذوب، تصفیه و تولید شمش، بهبود خواص و تهیه آلیاژها و فن کار بر روی فلزات و شکل دادن آنها را در بر می‌گیرد. متالورژی (metallurgy) از دو واژه یونانی metal به معنی “فلز” و ourgein به معنی “کار کردن” ترکیب شده است.
در این‌جا توجه به این نکته لازم است که حتی بسیاری از متخصصین نیز نام این رشته را “متالوژی” نوشته و تلفظ می‌کنند که با توجه به ریشه کلمه، نادرست است. احتمالاً منشأ این خطا، قیاس نادرستی است که بعضی‌ها در ذهن خود می‌سازند. چون بیولوژی، فیزیولوژی، رادیولوژی و صدها رشته علمی دیگر به” لوژی” ختم می‌شوند، آنها تصور می‌کنند که این رشته علمی هم باید به همان قیاس متالوژی باشد.
متالورژی به عنوان یک علم، نسبتاً جوان است به طوری که هنوز صدسال نیست که فلزات را مورد مطالعه علمی همه جانبه قرار داده اند. با همه این‌ها، متالورژی با اینکه یکی از جوان‌ترین دانش ها است، یکی از قدیمی ترین فنون نیز هست. شواهد باستان شناسی نشان می‌دهد که ساکنین فلات ایران جزو اولین اقوامی بوده اند که به کشف فلزات و استفاده از آنها نائل گردیده اند. با در نظر گرفتن این سابقه دیرینه، همچنین نقش روزافزون فلزات درزندگی بشر و وجود معادن غنی متعدد در کشورمان، لازم است که دست اندرکاران متالورژی در شناسائی هرچه بیشتر این رشته کوشا بوده و سطح اطلاعات علمی و فنی سایرین را در این زمینه بالا ببرند.
تاریخچه متالورژی
کاربرد امروزی فلزات، نتیجه تلاش طولانی و گسترده ای است که هزاران سال پیش آغاز شده است. دوره فلزات پس از عصر سنگ بوده و از حدود هشت هزار سال پیش شروع گردیده است. به نظر می‌رسد مس نخستین فلزی است که به طور خالص و طبیعی و جدا از مواد معدنی، مورد استفاده بشر قرار گرفته است. با نگاهی به انواع سنگهای مس می بینیم که آنها کم و بیش از ظاهری فلزی و رنگ‌هایی مانند نیلی، لاجوردی، سبز، طلایی و سرخ برخوردار هستند.
این امر می‌تواند یکی از دلایل عمده توجه بشر اولیه به ترکیبات حاوی مس باشد. از طرفی چون مس به صورت خالص در طبیعت یافت می‌شود و قابلیت شکل پذیری مناسبی دارد، جزو اولین فلزاتی است که توجه بشر را جلب نموده است. برخی از پژوهشگران نیز معتقدند که اولین بار ذرات درخشان طلا که در ماسه های اطراف رودخانه ها پراکنده بود، توسط بشر شناسائی شده اند.
مصریان و شاید هندیان بیش از سایر ملل در استخراج طلا از سنگهای آن، توفیق داشته اند. در ایران نیز از دوره هخامنشیان آثار متعددی از طلا و نقره خصوصاً در کنار رود جیحون و در شهر همدان کشف شده است.
با گذشت زمان قلع، نقره، سرب و آنتیموان (سنگ سرمه) نیز کشف شدند. فلزکاران؛ سرخ کردن، ذوب فلزات و آمیختن آنها را تجربه کرده و به شناخت تجربی آلیاژها توفیق یافتند. پی بردن به اینکه فلزات را می‌توان ذوب کرد و در قالب‌هایی به شکل های مورد نظر ریخته گری کرد و شکل داد، یکی از اساسی ترین گام ها به سوی عصر فلز بوده است. پی بردن به امکان تهیه فلزات از کانی‌های حاوی فلز نیز گام مهم دیگری در این راستا بوده است. پیشرفت های متالورژی ارتباط تنگاتنگی با رشد تمدن بشری داشته است.
از آلیاژ کردن قلع و مس، مفرغ (برنز) پدید آمد و عصر مفرغ آغاز شد. تولید مفرغ به سالهای بین ۱۴۰۰ تا ۴۰۰۰ پیش از میلاد باز می‌گردد. مفرغ از نظر زیبایی با مس، طلا و نقره رقابت می‌کرده، سختی و دوامش از آنها بیشتر بوده و نیاز بشر را برای ساخت ابزار مختلف تأمین می‌کرده است. با وجود این که هم مس و هم قلع بسیار نرم هستند، ولی با انحلال آنها در یکدیگر، خواسته بشر مبنی بر تولید مواد مستحکم‌تر برآورده شد. شواهد بارزی در دست است که انسان مزایای استفاده از مفرغ را خیلی زود دریافت. از جمله این شواهد خنجرها، سر نیزه ها، پیکانها، دهنه اسب و آلات و ابزار دیگری هستند که در نقاط مختلف دنیا، مربوط به عصر مفرغ، کشف شده اند.
نویسنده: آقای مهندس کامران خداپرستی