Желе́зная коло́нна в Де́ли — железная колонна высотой семь метров и весом в шесть с половиной тонн , входящая в состав архитектурного ансамбля Кутб-Минара (откуда второе название — Кутубова колонна ), расположенного примерно в 20 километрах южнее Старого Дели . Широкую известность колонна приобрела тем, что за 1600 лет своего существования практически избежала коррозии .

Железная колонна — одна из главных достопримечательностей Дели. К ней с давних времен стекались толпы богомольцев, согласно суеверию, если встать к колонне спиной и охватить её сзади руками, это принесёт счастье. Другой вариант поверья гласит, что при этом исполнится загаданное желание. Во избежание вандализма в 1997 году вокруг колонны была устроена ограда.

История колонны

В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску ). Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок . ( 6 ноября 2023 )

Колонна была воздвигнута в 415 г. в честь царя Чандрагупты II , скончавшегося в 413 г. Первоначально она находилась на западе страны в храмовом комплексе Вишну в городе Матхура . Колонна была увенчана изображением священной птицы Гаруды и стояла перед храмом . В 1050 г. царь Ананг Пола перевез её в Дели. По другим сведениям храмовый комплекс был разрушен в XIII в. по приказу первого делийского султана; тогда же колонна была перенесена в Дели.

Упоминание о колонне встречается у Бируни из Хорезма в 1048 г. :

<…> арабами был найден железный столб высотой в 70 локтей . Хишам ибн-Амир приказал откопать его до основания, и при этом было обнаружено, что столб был вкопан ещё на 30 локтей в землю. Тогда он стал расспрашивать о нём, и ему сообщили, что один Тубба из Йемена вступил в их страну вместе с персами , и, когда они овладели Индией, то йеменцы отлили из своих мечей этот столб и сказали: «Мы не хотим идти отсюда дальше в другую страну», — и завладели Синдом.

— Мезенин, Н. А. : [ 23 декабря 2010 ] // Занимательно о железе. — М. : Металлургия, 1972. — С. 52–53. — 200 с.

Наличие такого большого железного изделия в V веке символизировало высокий уровень богатства государства. Даже спустя 600 лет, описывая (с чужих слов) колонну, Бируни считает это всего лишь легендой.

Дж. Неру в книге «Открытие Индии» писал:

Древняя Индия добилась, очевидно, больших успехов в обработке железа . Близ Дели высится огромная железная колонна, ставящая в тупик современных учёных, которые не могут определить способ её изготовления, предохранивший железо от окисления и других атмосферных явлений.

Популярность среди европейцев железная колонна в Дели приобрела после работ английского востоковеда и индолога Александра Каннингема . Приведённые им ок. 150 лет назад сведения в настоящее время вызывают критику исследователей. Так, Каннингем утверждал, что высота колонны не менее 60 футов (18 м), а вес 17 тонн. Кроме того, из его описания следует, что колонна цельная, а не сварная. Эти домыслы подхватили историки, и даже более поздние научные исследования уже не могли поколебать их веру в чудесные свойства «вечной» колонны.

Аналогичная колонна, почти вдвое выше, изготовленная в III веке и сохранившаяся ныне в виде фрагментов, была установлена в индийском городе .

Способ изготовления

Версии о том, что железная колонна в Дели была якобы отлита или откована из одного цельного куска железа, в настоящее время подвергаются сомнениям.

Скорее всего, колонна изготовлена ковкой отдельных криц железа массой до 36 кг. В качестве доказательства приводятся отчетливо видимые следы ударов и линии сварки ковкой, а также малое содержание серы (благодаря древесному углю , использованному для плавки руды ) и большое количество неметаллических включений, то есть шлака, оставшегося в результате плохой проковки отдельных участков.

Баласубраманям провёл анализ состава и антикоррозийных свойств колонны и в 2000 году была опубликована его работа, в которой привёл детальные таблицы химического состава надземной и подземной части колонны. Она состоит из железа, в котором отсутствует марганец и почти отсутствует никель .

Химический состав материала колонны, %

Углерод	Кремний	Сера	Фосфор	Азот	Железо
0,08	0,046	0,006	0,114	0,032	99,722

Стойкость колонны против атмосферной коррозии

Легенды

В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску ). Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок . ( 3 февраля 2022 )

Возможно, этот раздел содержит оригинальное исследование . Проверьте соответствие информации приведённым источникам и удалите или исправьте информацию, являющуюся оригинальным исследованием. В случае необходимости подтвердите информацию авторитетными источниками . В противном случае этот раздел может быть удалён. ( 3 февраля 2022 )

О колонне сложилось много легенд, касающихся её исключительной стойкости.

Легенда о нержавеющей стали

Гиды часто рассказывают туристам, что для создания этого памятника была использована нержавеющая сталь . Однако анализ, сделанный индийским ученым Чедари, показывает, что делийская колонна не содержит значительных количеств легирующих элементов , приводящих к повышенной коррозионной стойкости, в то время как все нержавеющие стали являются легированными . ^{[ источник не указан 723 дня ]}

Легенда о сверхчистом железе

Противоположное мнение заключалось в том, что колонна изготовлена из очень чистого железа (встречаются даже утверждения о «химически чистом», «атомарном» и тому подобные). Такая гипотеза в течение ряда лет даже фигурировала в учебниках по металлургии ^{[ источник не указан 494 дня ]} как пример высокой атмосферной стойкости чистого железа. На самом деле материал колонн по содержанию примесей (0,278 %) не дотягивает даже до технически чистого железа , в котором содержится не более 0,14 % примесей. Наиболее корректное название материала колонны — сыродутное , сварочное или кричное железо.

Ничего фантастического в получении в древности железа с таким содержанием примесей нет, для этого достаточно изначально взять качественное сырьё (руда, древесный уголь) и тщательно проковать заготовку, чтобы удалить большую часть шлака. Аналогичным образом получали железо в течение всей доиндустриальной эпохи, вплоть до появления пудлингования . Проблемы у древних металлургов вызывало как раз получение железа с заданным содержанием примеси углерода, то есть стали, — вплоть до изобретения Бессемером конвертера все способы её производства ( науглероживание , кричный передел) отличались низкой эффективностью и высокой нестабильностью результата.

Стоит также отметить, что изделия из сварочного и пудлингового железа действительно отличаются более высокой атмосферостойкостью по сравнению с современными сталями, особенно высокосортными. Изготовленные из этого материала корабли, мостовые фермы, части огнестрельного оружия и иные изделия редко специально защищали от коррозии — с этой функцией вполне успешно справлялась образующаяся естественным путём поверхностная плёнка оксидов. Методы защиты от коррозии начали специально разрабатывать лишь после перехода в конце XIX века к промышленному производству более склонных к атмосферной коррозии углеродистых сталей, выплавляемых на каменном угле и содержащих больше серы, чем древние стали, выплавленные на древесном угле.

Легенды о метеоритном железе и внеземном происхождении колонны

Популярной была гипотеза о том, что колонна в Дели изготовлена из метеоритного железа . Известно, что оно хорошо сопротивляется коррозии. Но в метеоритном железе всегда находили никель , а в железе индийских колонн никеля не обнаружили.

Железную колонну в Дели не обошли своим вниманием и уфологи , связывающие её происхождение с внеземными цивилизациями .

Теории и гипотезы

Основной причиной стойкости колонны из Дели к атмосферной коррозии является явление пассивации металлов — на её поверхности имеется образовавшаяся естественным путём плёнка оксида, предотвращающая дальнейшее развитие коррозии. Вторичными причинами являются повышенное содержание в металле колонны примеси фосфора, который, не являясь сам по себе антикоррозийной добавкой, повышает способность поверхности стали к пассивации, и низкая влажность воздуха в Дели. К электрохимической коррозии колонна намного менее устойчива — её часть, вкопанная в землю, подверглась значительной коррозии. Аналогичная колонна из Конарака , расположенного поблизости от моря, в значительной степени изъедена коррозией .

Колонна вкопана в землю, и эта её часть покрыта сантиметровым слоем ржавчины, в отдельных местах испещрённым глубокими ямками. Наземная часть покрыта защитным слоем оксидов толщиной от 50 до 500 микрометров. … отсутствие ржавчины на колонне в Дели может быть связано с низким уровнем влажности воздуха. В 50-х годах учёные провели исследования в этом направлении и их предположение подтвердилось. … материал, из которого сделана колонна в Дели, содержит больше фосфора … что способствует лучшей поверхностной пассивации . В результате тщательных исследований было установлено, что толщина слоя оксидов на колонне из Дели соответствует скорости коррозии стали в этом городе.

— Цит по: , с. 149–150

Уникальные климатические условия

Особый тепловой режим колонны

Есть объяснения, указывающие на то, что благодаря своей массе колонна долго сохраняет тепло и в условиях местного климата на её поверхности не образуется роса .

Сухость воздуха

Ряд гипотез объясняет антикоррозийную стойкость надземной части железной колонны сухостью атмосферного воздуха в Дели.

Шведским металловедом Й. Врангленом были поставлены опыты, при которых отрезанные от колонны кусочки доставлялись на морское побережье и промышленный район Швеции (морская и промышленная атмосфера наиболее опасны для стали), где они успешно корродировали. Подземная часть колонны, исследованная тем же Й. Врангленом, покрыта слоем ржавчины толщиной в сантиметр. Встречаются также коррозионные язвы глубиной до 10 сантиметров.

В 1953 году Хадсон опубликовал в журнале « Nature » сообщение о скорости коррозии медистой стали и цинка в местах с различным климатом , в том числе рядом с колонной. Атмосфера в Дели оказалась по агрессивности на предпоследнем месте, уступив лишь атмосфере в Хартуме , ещё более сухой. Даже в период муссонов влажность делийского воздуха превышала критическое значение (70 %), при котором сталь заметно корродирует, только в утренние часы. В делийской атмосфере даже нестойкий цинк окисляется очень незначительно.

Естественное азотирование поверхности колонны

Некоторые исследователи утверждают, что в атмосфере Дели когда-то было повышенное содержание аммиака (из-за скопления людей и животных), которое в субтропическом климате Индии позволило получить на поверхности колонны защитный слой нитридов железа. Другими словами, колонна якобы азотирована самой природой ^{[ источник не указан 492 дня ]} .

Колонну предохраняли люди

Поскольку колонна долгое время была (и остаётся) объектом культового преклонения, а затем — особой достопримечательностью, она никогда не оставалась без внимания людей.

Религиозные обряды требовали умащать колонну маслами и благовониями . Благодаря этому на колонне постоянно присутствовала плёнка, предохраняющая её от коррозии ^{[ источник не указан 492 дня ]} .

Особые приёмы изготовления колонн

В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску ). Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок . ( 22 сентября 2022 )

Ряд гипотез предполагает, что древние металлурги вольно или невольно создали специальную защитную плёнку.

В частности, предполагают, что при изготовлении колонны она была обработана перегретым паром, и таким образом произведено воронение стали .

Есть теория о том, что железную колонну в Дели защищает плёнка из невыведенного в шлаки материала, образовавшегося при её изготовлении.

В нескольких километрах от места установки колонны найдены каменные матрицы для отливки. Особенность этой гористой местности — повышенный уровень радиации. Возможно, что колонна после отливки пролежала несколько десятков лет и под воздействием радиации верхний слой превратился в аморфное железо , которое стойко к коррозии.

Химический состав с высоким содержанием фосфора и аморфная структура железа верхнего слоя создают антикоррозионную оболочку, основным компонентом которой является FePO ₄ •H ₃ PO ₄ •4H ₂ O.

Баласубраманям, сопоставляя древние технологии производства железа с современными и анализируя археологические находки, отмечал, что в древности фосфор не удалялся эффективным образом (через шлаки), а оставался в металле. Поздние технологии производства стали не могли допустить высокого содержания фосфора, потому что сталь становилась от этого хрупкой. В поздних технологиях применялась известь, которая также выводила фосфор в шлак, что отсутствовало в старых технологиях (что показано отсутствием извести и фосфора в старых шлаках). Присутствие фосфора является причиной устойчивости к коррозии .

Колонна в Дели как прообраз современных атмосферостойких сталей

Имеется версия, что при выплавке «на глазок», как это бывало в древности, возможны очень большие отклонения в качестве металла. Одним из таких исключений и могла стать колонна.

Современные атмосферостойкие стали (например, сталь 10ХНДП) обладают своими особенностями за счёт высокого содержания в них фосфора. При совместном взаимодействии меди и фосфора, а также хрома с кислородом , углекислым газом и парами воды образуются труднорастворимые соединения , которые входят в состав окисной плёнки , обволакивающей сталь . Эта плёнка хорошо предохраняет металл. Скорость коррозии конструкций под такой защитой в обычных условиях составляет порядка 0,3 мм за 100 лет .

Такие стали под маркой « Corten » были изобретены в США в 1930-х годах и содержали до 0,15 % фосфора. В делийской колонне его 0,11—0,18 %.

См. также

• « Железный человек »
• Неуместный артефакт

Комментарии

1. Высота колонны — 7,21 м. Вес — 6,511 тонн. Диаметр внизу — 0,485 м, вверху — 0,223 м.
2. О возможностях производства чистого железа см. статьи « от 25 января 2010 на Wayback Machine и « История производства и использования железа »
3. Согласно строгим исследованиям материал колонны представляет собой обычную низкоуглеродистую сталь, очень чистую по сере и с чрезмерной примесью фосфора

Примечания

Ссылки

• Алексеев, С. : история мифа // Химия и жизнь . — 1979. — № 4. — С. 90—93.
• Безека Евгений. (рус.) . РИА Новости (2008). Дата обращения: 2 июля 2008. 14 марта 2012 года.
• Collection of Czechoslovak Chemical Communications. — 1971. — Т. 36 , № 2 . — С. 625—637 .