تولید فولاد ضدزنگ هزار سال پیش توسط ایرانیان باستان

دکتر راحیل علی‌پور، باستان‌شناس از کالج دانشگاهی لندن، انگلستان که پژوهش اخیر را انجام داده در مکاتبه‌ای با Gizmodo در این خصوص گفته است که این فولاد بوته‌ای که در چاهک تولید می‌شده، حاوی حدود ۱ تا ۲ درصد کروم و ۲ درصد فسفر بوده است.

باستان‌شناسان و مورخان تا همین اواخر کاملا مطمئن بودند که فولادکروم (با کروم اشتباه گرفته نشود) اختراعی متأخر بوده است. درواقع، فولادضدزنگی که حالا می‌شناسیم، در قرن بیستم ابداع شده و حاوی کروم بسیار بیشتری از فولادساخت ایرانیان باستان است. علی‌پور نیز با اشاره به همین موضوع عقیده دارد که فولاد کروم ایرانیان باستان، ضدزنگ به آن معنایی که می‌شناسیم نبوده است.

^{بقایای حاوی یک تکه سرباره که در حفاری‌های محوطه باستانی چاهک کشف شده است}

علی‌پور و همکارانش در پژوهش خود نوشته‌اند، مقاله جدید، اولین شواهد از افزودن آگاهانه (ماده معدنی) کروم و به‌احتمال‌زیاد کرومیت به فولادو درنتیجه ساخت فولادبا کروم پایین است. ترجمه نسخ خطی ایرانی، پژوهشگران این تیم را به محوطه باستانی چاهک (در جنوب استان یزد) رساند. چاهک قبلا قطب مهمی برای تولید فولاد بوده و تنها محوطه‌ باستان‌شناسی در ایران است که قبلا شواهدی از فولادبوته‌ای از آن کشف شده که در آن آهن به‌همراه سایر مواد معدنی و آلی به بوته‌های آهنگری افزوده می‌شده است. در این روش، بوته مهر‌ و لاک‌شده در کوره گذاشته شده و ذوب می‌شدند و پس از خنک‌شدن، قالب ریخته‌گری با شکستن بوته برداشته می‌شد. این روش در میان بسیاری از فرهنگ‌های دنیا از جمله وایکنگ‌ها نیز از اهمیت بسیاری برخوردار بوده است.

علی‌پور گفت:

فولاد بوته‌ای به‌طور کلی یک فولاد بسیار باکیفیت است که در آن ناخالصی وجود ندارد و برای ساخت اسلحه، زره و سایر ابزارآلات بسیار ایده‌آل است.

 نسخه خطی که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفت، کتاب «الجماهر فی معرفه الجواهر» نوشته ابوریحان بیرونی، دانشمند برجسته ایرانی نیمه دوم قرن چهارم و اوایل قرن پنجم خورشیدی بود که در آن به‌صورت مفصل به سنگ‌های گران‌بها و فلزات و آلیاژهای فلزی پرداخته شده است. در این کتاب، دستورالعمل‌هایی برای ساخت فولادبوته‌ای ذکر شده، اما در آن از ترکیبی مرموز به‌نام «روسختج (روسخته)» نام برده شده که پژوهشگران عقیده دارند همان کرومیت باشد.

^{نگاره‌ای از ابوریحان بیرونی (۳۵۲ – ۴۲۷ خورشیدی)}

حفاری‌های انجام گرفته در محوطه چاهک نیز پژوهشگران را به سرباره‌ای از فولاد بوته‌ای (تفاله‌هایی که پس از جداسازی فلز باقی می‌ماند) رساند. تاریخ‌گذاری رادیوکربن این یافته‌ نشان داد که قدمت آن به سده‌های ۱۰ تا ۱۲ میلادی (چهارم تا ششم خورشیدی) می‌رسد. پژوهشگران سپس از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای تجزیه‌وتحلیل نمونه‌های به‌دست‌آمده بهره برده و موفق به یافتن ردپای سنگ معدنی کرومیت در این سرباره شدند. سرانجام تحلیل‌ ذرات فولاد موجود در سرباره‌ نشان داد که فولاد بوته‌ای چاهک حاوی ۱ تا ۲ درصد کروم است.

دکتر علی‌پور در این خصوص توضیح می‌دهد:

فولاد بوته‌ای حاوی کروم که در چاهک ساخته شده، نمونه‌ی منحصر‌به‌فردی است. کروم عنصری است که برای تولید فولاد مدرن از جمله فولاد ابزاری و فولاد ضدزنگ به‌کار می‌رود. فولاد بوته‌ای چاهک از نظر خواص، مشابه فولادابزاری کنونی بوده و کروم موجب افزایس استحکام و سختی آن می‌شده، خواصی که برای ساخت ابزارآلات بسیار مهم بوده است.

علی‌پور در ادامه نیز افزود، آثار ساخته شده از فولادبوته‌ای ایرانی زیادی در موزه‌های مختلف جهان یافت می‌شود و قبلا می‌دانستیم که فولاد بوته‌ای برای ساخت سلاح‌های تیز و برنده (همچون تیغه‌های شمشیر و خنجر)، زره و ابزارآلات دیگر به‌کار می‌رفته‌ است. همچنین در اسناد تاریخی مکررا از چاهک به‌عنوان محلی برای ساخت شمشیر و خنجر یاد شده است. بااین‌حال، در این گزارش‌ها عنوان شده که این سلاح‌های‌ (ساخت چاهک) به قیمت بسیار بالایی فروخته می‌شدند، ولی زودشکن بوده و خیلی زود نیز ارزش خود را از دست دادند.