По представлению древних людей металлы имели таинственную связь с небесными светилами. В древних книгах металлы часто именуются названиями планет: золото – Солнцем, серебро – Луной, медь – Венерой, свинец – Сатурном, железо – Марсом, ртуть – Меркурием /1/.

Металлы играют не меньшую роль, чем в промышленном производстве и в художественном творчестве. Однако в области прикладного искусства непосредственное применение имеет небольшая часть из них.

В первую очередь к таким материалам относится группа черных металлов – чугун и сталь, представляющие собой сплав железа с углеродом.

Железо было известно человеку с доисторических времен. Некоторые народы открыли железо, не зная бронзы – легкоплавкового сплава. У них каменные орудия труда сменились железными. В этом плане весьма интересна Индия, земля которой богата железными рудами. Культура железа возникла там очень давно и развивалась, минуя бронзовый век. Около Дели сохранилась железная колонна пятого века н. э.

В древности железо добывалось из болотной или луговой руды «сыродутным» способом. В яму, обмазанную глиной, загружалась измельченная руда и древесный уголь. В нижней части ямы делалось отверстие для принудительного поддува воздуха, увеличивающего температуру процесса горения. При этом окись железа восстанавливалась до металла, пустая порода отшлаковывалась, а на дне печи скапливались зерна железа, которые слипались и образовывали крицу – рыхлую губчатую массу, пропитанную шлаками. Раскаленную крицу немедленно проковывали для отжатия шлака. В конечном счете, получали монолитный кусок железа в виде лепешки. Масса древнерусских крий составляла обычно от двух до шести килограммов.

По своему составу кричное, сыродутное железо представляло собой сплав железа с углеродом, причем содержание последнего не превышало сотых долей /1/.

В настоящее время, сплавы, содержащие углерода до 2%, называются сталью. При большей науглероженности железные сплавы называют чугуном.

Получение чугуна из руды осуществляется в доменных печах. В России первые доменные печи были построены в 1632 г. Под г. Тулой. Под влиянием высокой температуры происходит восстановление железа из руды. Углерода топлива – кокса и образующаяся окись углерода поглощают из руды кислород. Выделившееся чистое железо насыщается углеродом от топлива и превращается в чугун. Когда чугун готов, его выпускают из специального отверстия – чугунной летки.

Виды чугуна, получающиеся при доменном процессе: литейный или серый; передельный или белый; специальный чугун или ферросплавы.

Более подробное описание сходство и отличие видов чугуна можно смотреть в /2/.

Сталь получают из передельного чугуна путем его переплавки. Во время переплавки из него выгорает часть примесей. Сталь обладает более высокими физико-механическими свойствами по сравнению с чугуном. Она закаливается, куется, прокатывается и может отливаться.

В древности мягкую сталь (техническое железо) добывали сыродутным способом непосредственно из руды. В 1740 г. В Англии начали получать руду в тиглях. В 1847 г. Появился способ пудлингования – получение стали в тестообразном состоянии из чугуна в пламенных печах. Эти способы были малопроизводительны. В 1856 г. Г. Бессемер открыл способ получения стали – Бессемеровский, В 1878 г. С. Томас видоизменил этот способ  и назвал его томасовским /1/.

В настоящее время производится большое число сортов стали, в зависимости от состава и области применения их классифицируют на группы.

Углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380 – 88) маркируют буквами и цифрами. Буквы Ст. означают «сталь», цифра – номер марки стали, справа от  номера марки – степень раскисления.

Углеродистые качественные углеродистые стали (ГОСТ 1050 – 74) отличаются уменьшенным содержанием вредных примесей и неметаллических включений с гарантированным химическим составом и механическими свойствами. Такие стали, обозначаются цифрами после слова «сталь». Цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента /2/ Рис. 1.

Рис. 1 /5/  Диаграмма состояния железо – углерод и температура оптимальной ковки.

Низколегированные и легированные конструкционные стали (ГОСТ19282- 73 и ГОСТ 4543 – 71) содержат условные обозначения легирующих компонентов: Р – бор, Ю – алюминий, С – кремний, Т – титан, Х – хром, Г – марганец, Н – никель, М – молибден, К – кобальт, Д – медь, К – кобальт, Б – ниобий. На переднем месте в обозначении стоит цифра, обозначающая его содержание в стали, в процентах.

Инструментальные углеродистые стали ГОСТ 1435 – 74 в обозначении марки имеют буквы и цифры, обозначающие: У – углеродистая, следующие за ней цифры – среднее содержание углерода в десятых долях процента, за цифрами – Г – повышенное содержание марганца, А – высококачественная.

Стали, в условиях художественной промышленности употребляются не все. В качестве поделочных материалов применяется главным образом обыкновенная углеродистая сталь и гораздо реже – качественная углеродистая сталь, а из группы легированных, в основном нержавеющая.

Примером художественного исполнения изделия, выполненного, из нержавеющей стали, может служить монументальная скульптура «Рабочий и колхозница» по модели скульптора В.И. Мухиной. Листовая нержавеющая сталь применяется и в архитектуре, она очень декоративна и долговечна. Является хорошим материалом для изготовления товаров народного потребления.