Почему железный столб отказывается ржаветь уже 1600 лет? Кутубова колонна в Дели

Железо под открытым небом довольно быстро покрывается слоем ржавчины, а потому мало кто мог бы предположить, что железный столб способен отлично сохраниться спустя 1600 лет после его изготовления. Тем не менее одной колонне в Дели это удалось.

Её часто называют Кутубовой колонной, потому что она является частью архитектурного ансамбля Кутуб-Минара в Дели, столице Индии. В этом месте колонна стоит уже как минимум 800 лет, но её история начинается намного раньше. Исходя из содержания надписей на ней, исследователи сделали вывод, что колонна была изготовлена около 415 года н. э. в память о Чандрагупте II - одном из наиболее могущественных правителей в истории Индии.

Есть несколько гипотез об изначальном расположении колонны. Наиболее убедительной на данный момент считается её изготовление и размещение в пещерах Удаягири в 550 км к югу от столицы. Впоследствии оттуда колонну забрал один из правителей Дели в качестве трофея.

Кутубова колонна в цифрах

• Высота - 721 см, из них 112 см - под землей;
• Диаметр у основания - 42 см;
• Диаметр у вершины - 32 см;
• Масса - 6 тонн;
• Процент содержания железа - 99.722%.

Устойчивость к коррозии

Высокая устойчивость к коррозии этого индийского столба интересовала исследователей еще в начале прошлого века. Но тогда выдвигались в основном версии, имеющие мало общего с реальностью, а некоторые и вовсе фантастические. Одни считали, что кузнецы древности обладали высокими технологиями ковки металла, которые впоследствии были утеряны. Другие утверждали, что колонна могла быть отлита из какого-то особенного метеоритного железа. Третьи вообще были уверены, что колонна в Дели - это творение неизвестной нам цивилизации.

На самом же деле устойчивость к коррозии связана с комплексом факторов. Об этом говорят исследования, проведенные в конце XX века и в начале нулевых годов. Было отмечено, что колонна всё-таки ржавеет, хотя и очень-очень медленно. Надземную часть коррозия практически не затронула, а вот подземная покрыта слоем ржавчины, толщиной около сантиметра. Ниже рассмотрим реальные причины столь слабой коррозии.

Климатические условия

Низкая влажность воздуха. В отличие от популярных курортов Индии, таких как Гоа, Дели располагается в семиаридной климатической зоне, где большую часть времени года влажность воздуха не поднимается выше 70%, а среднегодовым значением является 45%. В таких условиях атмосферная коррозия металла практически не наблюдается. Для сравнения, среднегодовая влажность воздуха в Москве и Санкт-Петербурге - 76% и 75% соответственно.

Тепловой режим. Благодаря своей массе, темной поверхности и теплому климату колонна аккумулирует большое количество тепла, благодаря чему на ней практически никогда не появляется роса.

Пассивация металла

Обычно под пассивацией металла подразумевают специальную антикоррозийную обработку, но в случае столба в Дели она происходила ненамеренно. Наличие пассивной защитной пленки на колонне связано, как ни странно, с несовершенством технологии изготовления. Колонна была создана задолго до изобретения доменных печей, а потому число примесей в железе было довольно большим.

Технически чистое железо в наше время может содержать не более 0.1% примесей, а в случае Кутубовой колонны доля примесей - 0.278%. Основную часть из них составил фосфор, который в больших количествах содержался в чайном дереве (Senna auriculata). Именно оно использовалось для получения древесного угля, который в свою очередь применялся для получения железа из руды. Высокое содержание фосфора в железе послужило катализатором в формировании на всей поверхности столба пассивной защитной пленки из мисавита - это соединение из кислорода, водорода и железа, невосприимчивое к коррозии.

Конечно, в 415 году о мисавите и его особенностях ещё никто не знал. Его свойства подробно изучил японский ученый Т. Мисава в начале 1970-х годов, в честь которого оно и получило название. Впрочем, позитивное влияние фосфора на антикоррозийные свойства металлурги стали замечать ещё в первой половине XX века. В 1930-х годах в США появилась так называемая "кортеновская" сталь, содержание фосфора в которой составляло от 0.07% до 0.15%. Что качается колонны в Дели, то доля фосфора в ней - от 0.11% до 0.18%.