Кіріспе

Мыс пен қалайының қорытпасы – металл қорытпасы. Бронза – негізінен мыстан тұратын қорытпа, әдетте 12–12,5% қалайыдан және жиі алюминий, марганец, никель немесе мырыш сияқты басқа металдардың, сондай-ақ фосфор сияқты металл емес элементтердің немесе мырыш немесе кремний сияқты металлоидтардың қосылуымен жасалады. Бұл қосымшалар мыстан ғана қаттырақ, немесе беріктігі, икемділігі, өңделуге қолайлылығы сияқты пайдалы қасиеттері бар қорытпалардың алуан түрлерін құрайды. Бронзаның ең қатты металл ретінде кеңінен қолданылған археологиялық кезеңі – Қола дәуірі деп аталады. Батыс Еуразия және Үндістанда Қола дәуірінің басталуы шамамен б.з.д. 4-ші мыңжылдықтың ортасына (б.з.д. 3500 жылға) дейін, ал Қытайда – б.з.д. 2-ші мыңжылдықтың басына дейін датирленеді; басқа аймақтарда ол біртіндеп тарады. Қола дәуірінен кейін б.з.д. 1300 жыл шамасында Темір дәуірі басталды және б.з.д. 500 жылға қарай Еуразияның көп бөлігіне жетті, дегенмен бронза қазіргі заманға қарағанда әлдеқайда көп қолданылды. Тарихи өнер туындылары көбінесе мыс пен мырыштан жасалған қолалардың және әртүрлі металдық құрамдардан тұратын бронзалардың болуына байланысты, қазіргі заманғы мұражайлар мен ғылыми зерттеулерде жеке қорытпалардың атауларының орнына "мыс қорытпасы" деген жалпы термин жиі қолданылады. Бұл, әсіресе, тарихи мыс қорытпаларының атауларындағы қателер немесе келіспеушіліктерге байланысты деректер базасында іздеулердің сәтсіз аяқталуын болдырмау мақсатында жасалады.

Тарих

Қоланың ашылуы адамдарға бұрынғыдан бері мықтырақ және ұзаққа тозуға төзімді металл заттар жасауға мүмкіндік берді. Қоладан жасалған құралдар, қару-жарақ, зәрлі қарулар және әсем плиткалар сияқты құрылыс материалдары тас және мыс ("халколит") дәуіріндегі бұрынғы заттардан мықтырақ және ұзаққа тозуға төзімді болды. Алғашқыда қола мыс пен мырыш немесе осы металдардың табиғи немесе жасанды түрде қосылған кенінен жасалған, осылайша мырыш қола пайда болды. Арсенді мыс қорытпасының ең ерте белгілі артефактілері Иран үстіртісіндегі Тал и Иблис орнындағы Яхья мәдениетінен (б.з.д. V кезеңі 3800-3400 жылдары) табылды. Олар табиғи арсенді мыс пен мыс арсенидтерінен, мысалы, алгодонит пен домейкитеден балқытылған. Ең ерте кездескен қалайы-мыс қорытпасы Сербиядағы Плочниктегі Виньча мәдениеті орнынан табылды және шамамен б.з.д. 4650 жылға дейін даулануда, ол табиғи қалайы-мыс кенінен, яғни станниттен балқытылған деп саналады. Мыс және одан да сирек кездесетін қалайы кендері көбінесе бірге табылмайды (мысалы, Ұлыбританиядағы Корнуолл, Таиландтағы және Ирандағы бірнеше ежелгі орындар), сондықтан қоладан жасалған жұмыстар үшін әрқашан басқа аймақтармен сауда жасау қажет болды. Ежелгі заманда қалайының көздері мен саудасы мәдениеттердің дамуына үлкен әсер етті. Еуропада қалайының маңызды көзі – британдық Корнуоллдағы кен орындары болды, олар Жерорта теңізінің шығысындағы Финикияға дейін саудаланды. Әлемнің көптеген жерлерінде қоладан жасалған заттардың көптеген жиынтықтары табылды, бұл қоланың құндылық сақтау құралы және әлеуметтік мәртебенің көрсеткіші болғанын көрсетеді. Еуропада, әдетте сапталған балталар (жоғарыда суреттелгендей) сияқты қола құралдардың үлкен жиынтықтары табылды, олардың көпшілігі тозу белгілерін көрсетпейді. Қытайлық ритуалдық қола бұйымдары, оларға жазылған жазулар мен басқа да дереккөздер арқылы анық көрінеді. Бұл бұйымдар элиталық жерлеулер үшін көп мөлшерде жасалған және тірі адамдар діни құрбандықтар үшін де пайдаланған.

Темірге ауысу

Бронза көбінесе балқытылған темірден қаттырақ, Викерс қаттылығы 60–258-ге қарсы 30–80, бірақ қола дәуірі қалайы саудасындағы үзіліс салдарынан темір дәуіріне ұшырады: шамамен б.з.б. 1200–1100 жылдар аралығындағы халықтардың қоныс аударуы Жерорта теңізі мен Ұлыбританиядан қалайы тасымалдауды азайтты, бұл жеткізілімді шектеді және бағаны көтерді. Темірді өңдеу өнері жақсарған сайын, темір арзандап, сапасы да жақсара түсті. Мәдениеттер қолмен соғылған темірден машинамен соғылған темірге (әдетте сумен қуатталатын соққылы балғалармен жасалған) дамығанда, теміршілер болат жасауды да үйренді. Болат бронзадан мықтырақ және қаттырақ, сонымен қатар жиегін ұзақ уақытқа дейін өткір сақтайды. Бронза темір дәуірінде де қолданылды және бүгінгі күнге дейін көптеген мақсаттар үшін қолданыла береді.

Құрамы

Көптеген түрлі қола қорытпалары бар, бірақ қазіргі заманғы қола әдетте 88% мыс пен 12% қалайыдан тұрады. Альфа-қола – мыстағы қалайының альфа-қатты ерітіндісі. 4–5% қалайы бар альфа-қола қорытпалары монеталар, серіппелер, турбиналар және қанаттар жасауға қолданылады. Тарихи "қолалар" құрамында үлкен айырмашылықтар бар, себебі металл өңдеушілердің көпшілігі қолда бар қалдықтарды пайдаланған; XII ғасырғы ағылшын Глостер шамдығының металлы – мыс, мырыш, қалайы, қорғасын, никель, темір, антимон, сурьма және ерекше көп мөлшерде күміс (негізінде 22,5%-дан, шамның астындағы табада 5,76%-ға дейін) қорытпасынан жасалған. Бұл қоспаның пропорциясы шамды ескі монеталардан жасағанын көрсетеді. XIII ғасырғы Бенин қоласы шын мәнінде жезден жасалған, ал Лиеждегі Санкт-Бартоломей шіркеуіндегі XII ғасырғы роман стиліндегі шомылу тағы – кейде қола, кейде жез деп сипатталады. Қола дәуірінде екі түрлі қола жиі қолданылды: шамамен 10% қалайы бар "классикалық қола" құю үшін пайдаланылды; ал шамамен 6% қалайы бар "жұмсақ қола" парақтар жасау үшін қорытпалардан соғылды. Қару-жарақтар көбінесе классикалық қоладан құйылды, ал дулығалар мен қару-жарақтар жұмсақ қоладан соғылды. Қазіргі коммерциялық қола (90% мыс және 10% мырыш) және сәулеттік қола (57% мыс, 3% қорғасын, 40% мырыш) негізгі қорытпа құрауышы ретінде мырыш қамтитындықтан, көбінесе жез қорытпалары деп есептеледі. Олар көбінесе сәулеттік қолдануда қолданылады. Пластикалық қола құрамында қорғасынның көп мөлшері бар, бұл оның пластикалық қасиеттерін жақсартады және ежелгі гректер кеме жасауда қолданған болуы мүмкін. Құрамы: Si: 2,80–3,80%, Mn: 0,50–1,30%, Fe: максимум 0,80%, Zn: максимум 1,50%, Pb: максимум 0,05%, Cu: қалдығы. Басқа қола қорытпаларына алюминий қоласы, фосфор қоласы, марганец қоласы, қоңырау металлы, сурьма қоласы, спекулум металлы, висмут қоласы және гонг қорытпалары жатады.

Қасиеттері

Мыс қорытпаларының балқу температурасы болат пен темірге қарағанда төмендеу болады және оларды құрайтын металдардан жасау оңай. Олар әдетте болаттан 10 пайызға тығыз, бірақ алюминий немесе кремний қосылған қорытпалар сәл аз тығыз болуы мүмкін. Қола көптеген болат түрлерінен жылуды және электр тогын жақсы өткізеді. Мыс негізіндегі қорытпалардың бағасы көбінесе болаттан жоғары, бірақ никель негізіндегі қорытпалардан төмен. Бронзалар көбінесе серпімді қорытпалар болып табылады, құйма темірге қарағанда олар нашар сынғыш. Мыс және оның қорытпаларының физикалық, механикалық және химиялық қасиеттерінің алуан түрлілігі оларды көптеген салаларда қолдануға мүмкіндік береді. Мысалдардың ішінде таза мыстың жоғары электр өткізгіштігі, подшипник бронзасының (6-8% қорғасын қосылған бронза) төмен үйкеліс қасиеттері, қоңырау бронзасының (20% қалайы, 80% мыс) резонанстық қасиеттері және бірнеше бронза қорытпаларының теңіз суының коррозиясына төзімділігі бар. Бронзаның балқу температурасы қорытпа құрамына байланысты өзгереді. Бронза әдетте магниттік емес, бірақ темір немесе никель қосылған қорытпалар магниттік қасиеттерге ие болуы мүмкін. Әдетте бронза беткі қабатында ғана тотығады; мыс оксиді (кейіннен мыс карбонаты) қабаты пайда болғаннан кейін, металл одан әрі коррозиядан қорғалады. Мұны эллинистік кезеңдегі мүсіндерде көруге болады. Егер мыс хлоридтері пайда болса, "бронза ауруы" деп аталатын коррозия түрі оны толығымен жоюы мүмкін.

Қолданылуы

Бронза немесе қола сияқты қорытпалар мен қоспалар монеталар үшін ұзақ уақыт бойы қолданылған. Бронза, әсіресе, тот баспайтын болат кеңінен қолданылғанға дейін кемелер мен кемелердің құралымдық элементтерінде пайдалануға ыңғайлы болды, себебі ол беріктігімен және тұзды судың коррозиясына төзімділігімен ерекшеленеді. Бронза әлі күнге дейін кемелердің винттерінде және су астындағы подшипниктерде жиі қолданылады. 20 ғасырда кремний негізгі қорытпа элементі ретінде енгізіліп, өнеркәсіпте кеңінен қолданылатын қорытпа және қазіргі заманғы мүсіндердегі басты формаға айналды. Мүсіншілер кремнийлі қоланың қолжетімділігіне байланысты оны жиі таңдайды, себебі кремнийлі қоламен дәнекерлеу таяқшасы бар, ол құймалардағы ақауларды түс жағынан сәйкес келтіре беруге мүмкіндік береді. Алюминий де алюминий қоласын жасау үшін қолданылады. Бронза бөлшектері берік болып, көбінесе подшипниктер, ұстағыштар, электр жалғаулары және пружиналар үшін қолданылады. Бронзаның басқа металдармен үйкелісі төмен болғандықтан, бұл оны заманауи толеранттылық пайда болғанға дейін пушкалар үшін маңызды еткен, әйтпесе темір оқтар стволға жабысып қалар еді. Бүгінде де пружиналар, подшипниктер, втулкалар, автомобильдік беріліс пилоттық подшипниктері және осыған ұқсас құралымдық элементтерде, әсіресе кішкентай электр моторларының подшипниктерінде кеңінен қолданылады. Фосфорлы қола әсіресе жоғары дәлдікті подшипниктер мен пружиналарға өте қолайлы. Ол сондай-ақ гитара мен фортепианоның ішектерінде де қолданылады. Болаттан айырмашылығы, қатты бетке соққанда бронза ұшқын шығармайды, сондықтан ол (бериллий мысымен бірге) балғалар, молотоктар, кілттер және жарылғыш атмосферада немесе жанғыш булар бар жерде қолданылатын басқа да берік құралдар жасауға қолданылады. Бронзадан ағаш өңдеуге арналған қола жүн жасалады, ал болат жүн еменнің түсін өзгертеді. Фосфорлы қола кемелердің винттерінде, музыкалық аспаптарда және электр контактілерінде қолданылады. Подшипниктер көбінесе үйкеліс қасиеттері үшін бронзадан жасалады. Оны майға қатырып, Oilite және осыған ұқсас материалды подшипниктер үшін жасауға болады. Алюминий қоласы қатты және тозуға төзімді, ол подшипниктер мен станоктардың бағыттағыштары үшін қолданылады.

Архитектуралық қола

Нью-Йорк қаласының Парк-авенюдегі Сиграм ғимараты – «Мис ван дер Роэ жобалаған, қоламен қапталған әйнек қорап». Сиграм ғимараты – тұтас ғимараттың қоламен қапталған алғашқы ғимараты болды. General Bronze Corporation Нью-Йорктің Гарден-Сити қаласындағы зауытында 3 200 000 фунт (1 600 тонна) қола өндірді. «Қола оның түсі үшін, қартаюға дейін де, кейін де, коррозияға төзімділігі мен экструзиялық қасиеттері үшін таңдалды». Ассирия патшасы Сеннахирим (б.з.д. 704–681) жоғалған балауыз әдісінің орнына екі бөліктен тұратын қалыптарды пайдаланып, монументалды қола мүсіндерді (30 тоннаға дейін) құюды алғаш рет жасады деп мәлімдейді. Қола мүсіндер ежелгі грек өнеріндегі мүсін өнерінің ең жоғары деңгейі саналды, бірақ олардың сақталғандары аз, себебі қола соңғы антикалық және орта ғасырлық кезеңдерде өте құнды материал болды. Гректердің ең танымал қола мүсіндерінің көпшілігі мармардан жасалған римдік көшірмелері арқылы белгілі, олардың сақталу ықтималдығы жоғары болды. Үндістанда Кушан (Чауса қоймасы) және Гупта кезеңдерінен (Мирпур Хастан Брахма, Акота қоймасы, Султангандж Будда) және кейінгі кезеңдерден (Ханси қоймасы) қола мүсіндер табылды. Тамил Надудағы Чола империясы кезеңіндегі үнді индус шеберлері индуизм құдайларын бейнелейтін әшекейлі бөлшектері бар, жоғалған балауыз құю әдісі арқылы күрделі мүсіндер жасады. Бұл өнер түрі бүгінге дейін сақталған, көптеген сильпилер, шеберлер Свамималаи және Ченнаи аймақтарында жұмыс істейді. Көне заманда басқа мәдениеттер де қоладан жоғары өнер туындыларын жасады. Мысалы: Африкада Бенин Корольдігінің қола бас мүсіндері; Еуропада грек қоласы, көбінесе грек мифологиясының кейіпкерлері; Шығыс Азияда Шан және Чжоу әулеттерінің қытайлық ритуалдық қолалары – көбінесе салтанатты ыдыстар, бірақ кейбір мүсін үлгілері де кездеседі. Қола қазіргі заманға дейін монументалды мүсіндер жасау үшін таңдалатын материалдардың бірі болып табылады.

Жарық

Tiffany Glass Studios, Луи C. Тиффани өзінің өнімдерін көбінесе favrile шыны немесе "Тиффани шыны" деп атады, ал Тиффани шамдарының шеберлік жұмыстарында қола қолданды.

Су бұлақтары мен есіктер

Әлемдегі ең ірі және әсем безендірілген қола фонтаны 1952 жылы «Рим қола жұмыстары» мен «Жалпы қола корпорациясы» құйған. Фонтан үшін қолданылған материал – «мүсіндік қола» деп аталатын, мыс, мырыш, қалайы және қорғасыннан тұратын төрт құрамды қорытпа, ол дәстүрлі түрде алтын қоңыр түсті болады. Бұл фонтан Вашингтондағы Федералдық үшбұрышта орналасқан Эндрю В. Меллон ескерткіші үшін жасалған. «Жалпы қола» / «Рим қола жұмыстарына» жатқызылатын қоладан жасалған ірі және әсем дизайн жобаларының тағы бір мысалы – Вашингтондағы АҚШ Жоғарғы Соты ғимаратының массивті қола есіктері.

Айналар

Шынының беттері қанағаттанарлықтай тегіс болуы мүмкін болмай тұрып, айна жасау үшін қола стандартты материал болып саналды. Әлемнің көптеген аймақтарында осы мақсатта қола қолданылған, бұл тәуелсіз жаңалықтардың нәтижесі болуы мүмкін. Мысырдың Орта Мемлекетінен (б.з.д. 2040–1750 жж.) және Қытайдан б.з.д. 550 жылдан бері қола айналар сақталған. Еуропада этрусктің б.з.д. VI ғасырында қола айна жасаған, ал грек және рим айналары да осы үлгіні ұстанды. Басқа материалдар, мысалы, спекулум металлы қолданысқа енгенімен, және батыс шыны айналары кеңінен таралғанымен, қола айналар XVIII ғасырға дейін Жапонияда және басқа жерлерде жасала берді, ал бүгінде Үндістанның Керала штатында шағын көлемде өндіріледі.

Музыкалық аспаптар

Қола – қоңырау металлы деп аталатын, әдетте 23% қалайыдан тұратын қола қорытпасы, қоңыраулар жасауға артықшылықты металл болып табылады. Кәсіби цимбалдардың көбісі қоладан жасалады, ол беріктік пен дыбыс тембрінің қажетті тепелдігін береді. Қоланың бірнеше түрі қолданылады, ең көп қолданылатыны – B20 қоласы, ол шамамен 20% қалайы, 80% мыс және күміс іздерінен тұрады, немесе 8% қалайы және 92% мыстан жасалған, мықтырақ B8 қоласы. Қоңыраудың немесе цимбалдың құрамындағы қалайының мөлшері артқан сайын, тембрі төмендейді. Қола сонымен қатар, қос бас, фортепиано, клавесин және гитара сияқты әртүрлі ішекті аспаптардың болат және нейлон ішектерінің орауларында қолданылады. Бронза ішектер көбінесе фортепианода төменгі дыбыстық тондар үшін қолданылады, себебі олардың тұрақтылығы жоғары тартымды болатқа қарағанда артық. Әртүрлі металлургиялық қасиеттері бар қолалар әлемдегі соққылы идиофондарда, атап айтқанда қоңырауларда, ән сауыттарында, гонгтарда, цимбалдарда және Азиядан келген басқа да идиофондарда кеңінен қолданылады. Мысалдарға тибеттік ән сауыттары, түрлі өлшемдер мен пішіндердегі храм қоңыраулары, явандық гамелан және басқа да қоладан жасалған музыкалық аспаптар жатады. Индонезиядағы ең ерте қола археологиялық табылыстары б.з.д. 1–2 жылдарына дейінді, оларға ағаш немесе сүйек балғамен соғылатын, тік төртбұрышты пластиналар кіреді. Таиланд пен Вьетнамнан табылған ежелгі қола барабандар 2000 жылға дейін соққан. Таиланд пен Камбоджадан қола қоңыраулар б.з.д. 3600 жылға дейін сақталып қалған. Кейбір компаниялар қазір фосфорлы қоладан (3,5-10% қалайы және 1% дейін фосфордан) саксофондар жасап шығаруда. Bell bronze/B20 көптеген кәсіби үлгідегі банжолардың дыбыс сақиналарын жасау үшін қолданылады. Дыбыс сақинасы – қалың ағаш жиегіне бекітілген ауыр (әдетте) бүктелген немесе доға тәрізді металл сақина, оның үстіне тері немесе көбінесе пластикалық мембрана (немесе қақпақ) керіледі – банжоға айқын, қуатты төменгі регистр мен жарқын қоңырау сияқты биік регистрді осы қоңырау қоласы береді.

Монеталар мен медальдар

Қоладан монеталар да жасалған; көптеген "мыс" монеталар шындығында қоладан жасалған, құрамында шамамен 4% қалайы және 1% мырыш бар. Монеталар сияқты, қола ғасырлар бойы түрлі медальдар жасауға қолданылып келді, ал "қола медальдар" қазіргі заманда спорт жарыстарында және басқа да іс-шараларда үшінші орынға берілетін жүлде ретінде танымал. Бүгінде бұл термин үшінші орынды білдіру үшін қолданылады, тіпті нақты қола медаль тапсырылмаған жағдайда да. Бұл қолданыс грек мифологиясындағы адамзаттың алғашқы үш дәуірін бейнелейтін алтын, күміс және қола үштігінен туындады: құдайлармен бірге өмір сүрген Алтын ғасыр; жастық шақ жүз жылға созылған Күміс ғасыр; және батырлар дәуірі болған Қола дәуірі. Алғаш рет 1904 жылғы жазғы Олимпиада ойындарында спорттық жарыс ретінде қабылданды. 1896 жылғы жарыста жеңімпаздарға күміс, ал екінші орын алғандарға қола жүлде берілді, ал 1900 жылы медальдардың орнына басқа сыйлықтар табысталды. Қола коллекционерлер нарығы үшін арналған плакеттің де, әдетте төртбұрышты пішіндегі, рельефті бейнесі бар өнер туындысының да негізгі материалы болып табылады.

Киелі кітап сілтемелері

125-тен астам сілтемелерде 'нехошет' (қола) кездеседі, бұл еврей тілінде мыс пен оның қоспаларын білдіретін сөз болып көрінеді. Алайда, Ескі Ұстама дәуіріндегі еврейлердің мырыш өндіруге (қола жасау үшін қажет) қабілеті болмаған деп есептеледі, сондықтан 'нехошет' мысты және оның қалайымен жасалған қоспаларын, қазіргі кезде қола деп аталатынын білдіреді. "Король Джеймс" нұсқасында "қола" сөзі қолданылмаған, ал 'нехошет' сөзі "мыс" деп аударылған. Заманауи аудармаларда "қола" қолданылады. Қола (нехошет) киелі шатырда қола құрбандық үстелі (Шығу кітабы 27), қола жуғыш (Шығу кітабы 30), ыдыстар және айна (Шығу кітабы 38) сияқты заттар үшін кеңінен қолданылған. Мұсаның биікке көтеріп тұрған қола жыланы туралы да айтылған (Сандар кітабы 21). Бірінші Патшалар кітабында Хирамның қоламен жұмыс істеуде өте шебер болғаны айтылады, ол Сүлейменнің ғибадатханасы үшін бағаналар, капительдер, тұрақтар, доңғалақтар, табақтар және әшекейлі тарелкалар сияқты көптеген жиһаздар жасады (I Патшалар 7:13-47 қараңыз). Қола соғысқа арналған қару-жарақ және шлем ретінде де кеңінен қолданылған, мысалы, Дәуіт пен Голиат шайқасында (I Самуил 17:5-6; 38, II Тарихнама 12:10 қараңыз).