تاريخ الحدادة

مواد الحدادة
عندما يتعرض خام الحديد للصهر إلى مادة قابلة للاستخدام، فعادة ما يوجد مقدار معين من الكربونيكون مسبوكا مع الحديد. (يعد الفحم النباتي كربونًا نقيًا.) يؤثر مقدار الكربون تأثيرًا كبيرًا على خصائص المعادن. وإذا زادت نسبة الكربون على 2%، فحينها يسمى المعدن حديد الزهر، وذلك لأن لديه نقطة انصهار منخفضة نسبيًا مما يُسهل تشكيله. ومع ذلك، فإن هذا الحديد هش جدًا، ولا يمكن تشكيله ومن ثم، لا يستخدم في الحدادة. أما إذا كان محتوى الكربون بين 0.25% و2%، فإن المعدن الناتج سيكون أدوات مصنعة من الصلب، التي يمكن معالجتها حراريًا على النحو الذي نوقش أعلاه. وعندما يكون محتوى الكربون أقل من 0.25%، يكون المعدن حينها «حديد مطاوع (الحديد المطاوع لا ينصهر ولا يمكن أن ينتج عن هذه العملية)» أو «الصلب اللين». وهذه البنود غير قابلة للتبديل أبدًا. في مراحل ما قبل الصناعة، كان الحديد المطاوع هو المادة المفضلة للحدادين. يحتوي هذا الحديد على نسبة منخفضة جدًا من الكربون، ويشتمل أيضًا على ما يصل إلى 5% من خبث سيليكات الحديد الزجاجية في شكل العديد من الأضلاع الرفيعة جدًا. يؤثر محتوى الخبث هذا على الحديد ليصبح متينًا جدًا، ويزوده بمقاومة شديدة ضد الصدأ، ويسهل عملية «اللحام بالحرارة والتطريق»، التي دائمًا ما يضم الحداد فيها قطعتين من الحديد أو قطعة من الحديد وقطعة من الصلب عن طريق تسخينهما حتى تبيض النار تقريبًا ثم طرق بعضهم البعض. يعد اللحام بالحرارة والتطريق أكثر صعوبة مع الصلب اللين الحديث وذلك لأنه يتسم بنطاق أضيق لدرجات الحرارة التي ستقوم باللحام. تتطلب طبيعة ألياف الحديد المطاوع معرفة التشكيل الصحيح لأي أداة ستخضع للضغط ومهارة القيام بذلك. يتم إنتاج الصلب الحديث إما باستخدام الفرن اللافح أو أفران القوس. يُنتج الحديد المطاوع بواسطة عملية كثيفة العمالة تسمى «التسويط»، لذا فإن هذه المواد تعد منتجًا متخصصًا يصعب العثور عليه الآن. بوجه عام، يستخدم الحدادون في العصر الحديث الصلب اللين لصناعة أشياء كان يتم تصنيعها في المعتاد من الحديد المطاوع. يُستخدم الحديد النقي أحيانًا في العملية الإلكتروليتية.

بالإضافة إلى ذلك، يدمج العديد من الحدادين موادًا مثل البرونز أو النحاس أو النحاس الأصفر في المنتجات الفنية. ويمكن أيضًا تشكيل الألومنيوم والتيتانيوم عن طريق عملية الحدادة. تختلف استجابة كل مادة تحت المطرقة عن الأخرى وعلى الحدادين دراسة كل مادة على حدة.


التاريخ وما قبل التاريخ والدين والميثولوجيا
الميثولوجيا

وايلاند في المنتصف، وابنة نيويو (Níðuð)، بوفيلدر (Böðvildr) على اليسار، وأبناء الملك نيويو (Níðuð) الراحلون مختفون على يمين الورشة. بين البنت وورشة الحدادة، يمكن رؤية وايلاند في النسر الذي يطير بعيدًا. من حجر صورة آردر الثامن في جوتلاند
في الميثولوجيا الهندوسية، الإله النجار تفاستار (Tvastar) والمعروف أيضًا باسم فيشاكارما (Vishvakarma) وهو حداد من ديفاس. ويمكن الاطلاع على أحدث مراجع تفاستار في ريجفيدا.

هيفيستوس (اللاتينية: النار) كان حدادًا من الآلهة في الإغريق والميثولوجيا الرومانية. كان هيفيستوس أعلى الحرفيين مهارة والذي شكل الحديد على هيئة نار، أنشأ هيفيستوس معظم الأسلحة للآلهة، فضلاً عن مساعداته الجميلة للحدادين غيره وشباك الصيد المعدنية المعقدة المذهلة. كان هيفيستوس إله تصنيع المعادن والنار والحرفيين.

في الميثولوجيا الكلتية، دور الحداد يحدده شخصيات مسماوية (أي أسماؤهم تعني 'حداد'): جويبنيو (Goibhniu) (أساطير أيرلندية لدورة تواثا دو دانان (Tuatha Dé Danann)) أو جوفانون (Gofannon) (أساطير ويلزية/المابينوجيون)

الحداد وايلاند الأنجلوسكسوني، معروف في الإسكندافية القديمة على أنه فولندر (Völundr)، وهو حداد بطولي في الميثولوجيا الألمانية. قالت قصائد إيدا الشعرية أنه شكّل حلقات الذهب الجميلة مع أحجار كريمة رائعة. اعتقله الملك نيونور (Níðuðr)، الذي كبله بقسوة وسجنه على جزيرة. وانتقم فولندر في نهاية المطاف بقتل أبناء الملك نيونور (Níðuðr) وشكّل أشياء للملك من جماجمهم وأسنانهم وعيونهم. ثم أغرى ابنة الملك وهرب يضحك على أجنحة صنعها بنفسه.

سيبو إيلمارينين، عامل التطريق الخالد، حداد ومخترع في كاليفالا، وهو صانع نموذجي في الميثولوجيا الفنلندية.

قابيل (ينبغي عدم الخلط بين قابيل، وأخوه هابيل) تم ذكره في التكوين العهد القديم (الكتاب الأول التوراة) بوصفه سميث الأصلي.

قبل العصر الحديدي
يخرج الذهب والفضة والنحاس من الطبيعة على حالتها الأصلية، على أنها معادن نقية على نحو معقول - قد يكون الإنسان عمل في هذه المعادن أولاً. وهذه المعادن جميعها مرنة جدًا، ومما لا شك فيه أن أول تطوير بشري لتقنيات الطرق تم تطبيقه على تلك المعادن.

أثناء العصر النحاسي والعصر البرونزي، تعلم الإنسان في الشرق الأوسط كيفية يصهر وتذويب وتشكيل وتثبيت و (لمدى محدود) تكوين النحاس والبرونز. البرونز عبارة عن سبيكة من النحاس وحوالي من 10% إلى 20% قصدير. البرونز أفضل من النحاس فقط، وذلك لأنه أكثر صلابة وأكثر مقاومة للصدأ وله نقطة ذوبان أقل (مما يتطلب وقود أقل للصهر والتشكيل). يُستخدم الكثير من النحاس بواسطة دول البحر الأبيض المتوسط والذي يخرج من جزيرة قبرص. معظم القصدير يخرج من كورنوال منطقة في جزيرة بريطانيا العظمى، وانتقل بواسطة الفينيقيين عن طريق البحر والتجار اليونان.

فالنحاس والبرونز لا يمكن تصليدهما عن طريق المعالجة الحرارية، ولكن يمكن تصليدهما فقط عن طريق التصلد بالتشغيل. ولتنفيذ ذلك، يتم الطرق برفق على قطعة البرونز لفترة طويلة من الوقت. وقد يؤدي التدوير الموضعي بالتعرض للضغط إلى التسبب في التغييرات البللورية اللازمة. ومن الممكن ترسيب البرونز الصلد ليتصلب وتصنع منه الأدوات الحادة.

كان الساعاتي يستخدم حتى عهد قريب في القرن التاسع عشر تقنيات التصلد الانفعالي لتصليد أسنان من النحاس التروس والسقاطات. وبمجرد تفريع تلك الأسنان، تنتج عنها أسنان أكثر صلابة ذات مقاومة أعلى للتآكل. وعلى النقيض من ذلك، تترك بقية التروس في حالة أكثر ليونة وصلابة وقدرة على مقاومة التكسير.

ونظرًا لأن البرونز مقاوم للتآكل بدرجة كافية، فقد تستمر الأعمال الفنية المصنوعة من البرونز آلاف السنين سليمة دون أن تتعرض للدمار. ووفقاً لذلك، تحافظ المتاحف بصورة كبيرة على العديد من أمثلة الأعمال المعدنية التي ترجع للعصر البرونزي أكثر منها عن أمثلة الأعمال الفنية الأصغر منها بكثير والتي ترجع لـ العصر الحديدي. ومن الممكن أن تصدأ الأعمال الفنية الحديدية المدفونة بالكامل في فترة أقل من 100 سنة. وهناك أمثلة كثيرة من الأعمال الحديدية القديمة مازالت موجودة مما يعد استثناء من القاعدة.

العصر الحديدي
تزامنًا مع قدوم الرموز الأبجدية في العصر الحديدي، أصبح البشر مدركين لمعدن الحديد. ففي العصور الأولى، لم تُعرف خصائص الحديد بشكل عام على العكس من خصائص البرونز. وتحتوي الأعمال الفنية الحديدية المتألفة من الحديد النيزكي على تركيب كيماوي بنسبة تصل إلى 40% من النيكل. ومن المفترض حدوث تطور بسيط في مهارات الحدادة الخاصة بالحديد، نظرًا لأن مصدر هذا الحديد نادر للغاية وغير متوقع. وكوننا مازلنا نمتلك أي من الأعمال الفنية المكونة من الحديد النيزكي، فمن الممكن أن ننسب هذا إلى التقلبات المناخية، وزيادة مقاومة التآكل المتوفرة بالحديد بسبب وجود النيكل.

وأثناء استكشاف القطب الشمالي في أوائل القرن العشرين، وجد أن الإنويت القاطنين في شمالي جرينلاند يصنِّعون الشفرات الحديدية من أثر نيزكي النيكل-الحديد الكبيرين. وقد حصلت واشنطن العاصمة على واحد من هذين النيزكين، وتم وضعه تحت وصاية مؤسسة سميث سونيان (Smithsonian).

ويعد الحيثيون من الأناضول هم أول من اكتشف أو طور عملية صهر خامات الحديد حوالي سنة 1500 قبل الميلاد. ويبدو أنهم حافظوا على احتكار قريب لمعرفة إنتاج الحديد لعدة مئات من السنين، ولكن عندما انهارت إمبراطوريتهم أثناء انقلابات شرق المتوسط حوالي سنة 1200 قبل الميلاد، يبدو أن المعرفة قد انتشرت في كل الاتجاهات.

وفي ملحمة الإلياذة للشاعر هوميروس (التي تصف المحاربين الإغريق ومحاربي طروادة في حرب طروادة والعصر البرونزي)، ورد أن أغلبية الدروع والأسلحة (السيوف والرماح) كانت مصنوعة من البرونز. لم يكن الحديد معروفًا في ذلك الوقت، حيث إن رؤوس الأسهم كانت توصف بالحديد وأيضًا تم تسجيل «كرة من الحديد» كجائزة تمنح للفائز بمنافسة. ومن المحتمل أن تكون قد وقعت تلك الأحداث الموصوفة في حوالي عام 1200 قبل الميلاد، ولكن يعتقد بأن هوميروس ألف هذه القصيدة الملحمية في حوالي عام 700 قبل الميلاد، لذا تظل الدقة هي المشكوك في أمرها.


ورشة حدادة في ميناء سانت جون، نيو برانزويك، كندا في أواخر القرن التاسع عشر.
وعندما تم استئناف السجلات التاريخية بعد انقلابات عام 1200 قبل الميلاد والتي نتجت عن العصر اليوناني المظلم، فيبدو أن المصنوعات الحديدية (ويحتمل أعمال الحدادة أيضًا) قد تطورت مثل أثينا، التي نمت بشكل كامل في عهد رئيسها زيوس. وهناك عدد قليل جدًا من الأعمال الفنية لا يزال موجودًا، فقد فقد معظمها بسبب التآكل وإعادة استخدام الحديد كسلعة ذات قيمة. وتشير المعلومات الموجودة إلى أن كل عمليات الحدادة الأساسية كانت قيد الاستخدام عندما وصل العصر الحديدي إلى موقع معين. لذا تعتبر قلة السجلات والأعمال الفنية والتحول السريع من العصر البرونزي إلى العصر الحديدي، هو السبب في استخدام دليل من الحدادة البرونزية للاستدلال على التطورات المبكرة في الحدادة.

وعلى الرغم من أن الحديد عرضة للصدأ، إلا أنه حل محل البرونز حال اجتياح قبائل لحام الحديد لمجتمعات العصر البرونزي وتخللها بالفعل دفاعاتهم البرونزية العتيقة. فالحديد هو معدن أكثر قوة وصلابة من البرونز، وتوجد خامات الحديد تقريبًا في كل مكان. وعلى النقيض من ذلك، فإن رواسب النحاس والقصدير، متفرقة وقليلة، ومكلفة في الاستخدام.

ويختلف الحديد عن أغلب المواد الأخرى (بما فيها البرونز)، حيث إنه لا يتحول بشكل فوري من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة في نقطة الانصهار. الماء (H2O) في الحالة الصلبة (الثلج) عند -1 درجة مئوية (31 فهرنهايت)، وفي الحالة السائلة (ماء) عند -1 درجة مئوية (33 فهرنهايت). وعلى النقيض من ذلك، وبلا شك يتحول الحديد إلى الحالة الصلبة عند 800 °ف (427 °م)، ولكن عند 1,500 °ف (820 °م)، يصبح بلاستيكيًا بشكل أكبر و«مثل الطوفي» كلما زادت درجة الحرارة. كما تعمل درجات الحرارة القصوى هذه على وصف الصلابة المتغيرة للمواد الأساسية التي يعتمد عليها في ممارسة الحدادة.

وهناك فرق أخر رئيسي بين تقنيات تصنيع الحديد والبرونز وهو أن البرونز يمكن أن يذوب. حيث إن نقطة ذوبان الحديد أعلى بكثير من نظيرتها في البرونز. وفي التقاليد الغربية (الأوروبية والشرق الأوسط)، لم تظهر التكنولوجيا التي يمكنها تسخين النار بالقدر الكافي لصهر الحديد حتى القرن السادس عشر، عندما تطورت عمليات الصهر بشكل كبير وكافٍ لاستخدام كير ضخم للغاية. وقد أدى هذا إلى رفع درجات حرارة فرن الصهر بما يكفي لصهر الخامات المنقاة بشكل جزئي والتي تنتج حديد الزهر. وبالتالي فإن المقلاة وأواني الطهي المصنوعة من حديد الزهر لم تكن متوفرة في أوروبا حتى 3000 عام بعد التعرف على عملية صهر الحديد. أما في الصين، ذات التقاليد التنموية المختلفة، أنتجت الحديد الزهر قبل ذلك بـ 1000 عام على الأقل.

وعلى الرغم من توفر الحديد بشكل كبير، فقد كان الصلب عالي الجودة لا يزال نادرًا وباهظ الثمن حتى حدثت التطورات الصناعية في طريقة بسمر وآخرون في الخمسينيات من القرن التاسع عشر. كما أن الفحص الدقيق لأدوات أثرية من صنع الحدادين يظهر بوضوح مواضع اللحام بالطرق على قطع صغيرة من الحديد لتصنيع آلات ذات حواف قاطعة من الفولاذ الصلب (كما هو الحال في الفأس والقدوم والإزميل وغيرها). كما أن إعادة استخدام الصلب عالي الجودة يعد سببًا آخر في عدم وجود الأعمال الفنية. وتوفر  تركيب فلاتر عالى الجودة والصنع

كما ذكر الرومان (الذي ضمن صناعة أسلحتهم الخاصة بهم من الصلب الجيد) (في القرن الرابع قبل الميلاد) بأن الكلت ممن كانوا يعيشون في وادي نهر بو كان لديهم الحديد ولكن لم يكن لديهم الصلب الجيد. كما سجل الرومان أنه أثناء المعركة، يقوم معارضوهم من الكلت بأرجحة سيوفهم مرتين أو ثلاثة قبل الضغط على سيوفهم لتقويمها.

وفي شبه القارة الهندية، كان الصلب من نوع ووتز "Wootz"، ولا يزال، ينتج بكميات صغيرة جدًا.

وفي جنوب آسيا وغرب إفريقيا والحدادين من الطبقات الاجتماعية الداخلية التي تتحدث في بعض الأحيان لغات مختلفة.

العصور الوسطى

الحداد الراهب، في مخطوطة فرنسية من العصور الوسطى
في العصور الوسطى، كانت الحدادة تعد جزءًا من مجموعة تتكون من سبعة فنون ميكانيكية.

وقبل الثورة الصناعية، كانت «ورشةالحداد بالقرية» شيء أساسي في كل مدينة. حيث خفضت مصانع الإنتاج وعمليات الإنتاج بالجملة الطلب من أدوت الحدادة والخردوات المعدنية.

الوقود الأساسي لنيران اللحام هو الفحم النباتي ولا يمكن أن يحل الفحم محل الفحم النباتي وحتى غابات بريطانيا الأولى (خلال القرن السابع عشر الميلادي)، ثم شرق الولايات المتحدة الأمريكية (خلال القرن التاسع عشر) التي استنفدت كمية كبيرة منه. ويمكن اعتبار الفحم كوقود ثانوي للحدادة، ويرجع ذلك إلى أن معظم الفحم على مستوى العالم ملوث بالكبريت. وتلوث الكبريت لكل من الحديد والصلب يجعلهما مثل عملية «القصف على الساخن»، وعند الوصول لدرجة الاحمرار يصبح كل منهما في حالة «هشة» بدلاً من أن يكون مرنًا. كما يجب أن يكون الفحم المباع والمشترى من وإلى الحداد خاليًا بشكل كبير من الكبريت.

في العصور الوسطى وما قبلها، قضى الحدادون الأوروبيون كثيرًا من الوقت في تسخين وطرق الحديد قبل تشكيله في أشكالها النهائية. على الرغم من عدم وعيهم بالأسس الكميائية، فقد كانوا على وعي بتحسين جودة الحديد. من وجهة النظر العلمية، فإن خفض الحرارة لطرق الحديد يؤدي إلى إزالة الأكسجين (الصدأ) وامتصاص الكثير من الكربون من الحديد، مما يعد تطويرًا كبيرًا لأعلى درجات الصلب عند استمرار المعالجة.

العصر الصناعي
خلال القرن الثامن عشر، جاب مصنعو أدوات المائدة في شيفلد جميع أنحاء بريطانيا، حيث عرضوا أنواعًا جديدة من الزنبركات على عرباتهم. يلزم تصنيع الزنبركات من الصلب المصلد. في هذه الحقبة الزمنية، كانت هناك منتجات متغيرة تمامًا وهي حصيلة لعمليات إنتاج الصلب: حيث كانت جودة هذه المنتجات مضمونة عند البيع لأول مرة. وقد ثبت أن هذه الزنبركات التي تمكنت من مقاومة خطر التهشم في ظل الاستخدام القاسي بالطرق الخشنة هي أفضل أنواع الصلب جودة. كانت الشهرة الكبيرة لأدوات المائدة في شيفلد (السكاكين، والمقصات، إلخ) حصيلة لهذه الأطوال القصوى التي ترغبها الشركات، لضمان استخدام أعلى درجات الصلب أثناء عملية التصنيع.


حدادون في ورش سكة حديد أتشيسن توبيكا وسانتا في توبيكا، كانساس, 1943
أثناء النصف الأول من القرن التاسع عشر، أدرجت حكومة الولايات المتحدة معاهداتهم مع العديد من قبائل الأمريكيين الأصليين حيث نصت على توظيف الولايات المتحدة للحدادين وعمال التطريقفي حصون الجيشبغرض توفير المعدات الحديدية وخدمات الصيانة والإصلاح للأمريكيين الأصليين.

من بداية القرن التاسع عشر حتى منتصفه، كانت الجيوش الأوروبية  بالإضافة إلى جيوش الحكومة الفيدرالية للولايات المتحدة والكونفدرالية بتوظيف الحدادين لتصنيع نعل الخيول وتصليح المعدات مثل العربات وسرج الحصان والمعدات المدفعية. وقد كان الحدادون يعملون بشكل أساسي على تشكيل عربة نقل البضائع حيث يتم توصيلها بـ مقدمة عربة المدفع وتصميم وإنشاء العربات المتصلة على وجه التحديد على غرار العربات التي تسير على عجل الموجودة في ورش الحدادين لحمل المعدات المهمة واللازمة للعمل.

استخدم بعض الحدادين المخارط المستخدمة بدرجة كبيرة في منتجات تشكيل الأخشاب. منذ العصور الوسطى. في عام 1970، اخترع هنري ماودسلاي أول خراطة لقطع المسامير حيث كانت نقطة التحول التي أعطت إشارة البدء لاستبدال الحدادين بـ الميكانيكيين في المصانع لتوفير احتياجات الأجهزة للعامة.

لم يخترع صامويل كلوت ولم يقم بتحسين الأجزاء القابلة للتبادل، ولكن إصراره هو (وأصحاب المصانع في ذلك الوقت) على تصنيع الأسلحة النارية بهذه الخاصية، كان خطوة أخرى للقضاء على دور الحرفيين والحدادين العاملين في المعادن. (انظر أيضًا ايلي ويتني).

نظرًا لانخفاض الطلب على منتجاتهم، اتجه العديد من الحدادين إلى زيادة أجورهم بالعمل في تصنيع نعل الخيول. يعرف مُصنع نعل الخيول على مر التاريخ في اللغة الإنجليزية باسم البيطار. عند اختراع السيارات، استمر عدد الحدادين في الانخفاض، حيث أصبح الكثيرين من الحدادين السابقين ضمن الجيل الأول لميكانيكا السيارات. كانت الضربة القاضية للحدادة في الولايات المتحدة في الستينيات من القرن العشرين، عندما ترك الحدادين السابقين المهنة ودخلها عديد قليل من الأشخاص. في هذه الأثناء، كان معظم العاملين في الحدادة هم نفس الأشخاص القائمين بعمل البيطار، لذلك أصبح مصطلح الحداد حكرًا على مهنة السائس.

خلال القرن العشرين، استخدمت أيضًا الغازات المختلفة (الغاز الطبيعي والأسيتلين، إلخ.) كأنواع وقود للحدادة. بما أن هذه الغازات تعد أمرًا جيدًا للحديد المستخدم في الحدادة، فيجب توخي الحذر حين استخدامها في الصلب المستخدم في الحدادة. بما أن قطعة الصلب تُسخن كل مرة، فهناك اتجاه لنزع الكربون من محتوى الصلب (إزالة الكربون). يؤدي ذلك إلى نزع قطعة من الصلب ذات طبقة فعالة من الحديد غير الصلب الموجودة على سطحه. إن الفحم النباتي التقليدي أو تشكيل الفحم ما هو إلا كربون حقيقي. يجب اختزال الهواء في النيران وحولها بشكل مباشر، في الفحم النباتي/نيران الفحم المنظمة بشكل صحيح. في هذه الحالة، وبدرجات حراراة مرتفعة، هناك ميل لامتصاص الكربون المتبخر من الصلب والحديد، ومقاومة أو إبطال الاتجاه نحو نزع الكربون. يعد ذلك أمرًا مشابهًا للطريقة التي تم بها تطوير حالة الصلب حيث تم تجريبها على قطعة من الحديد تحضيرًا لـ التقسية السطحية.


حداد فنان يعمل بمطرقة ألية في بودوم، فنلند، 2011
ظهر اهتمام جديد بمهنة الحدادة كجزء من النزعة المقصودة من الجملة الشهيرة «اصنعها بنفسك» و«الاكتفاء الذاتي» في السبعينيات من القرن العشرين. في الوقت الحالي، هناك العديد من الكتب والمنظمات والأفراد يعملون على تعليم العامة كل شيء عن الحدادة؛ بما في ذلك المجموعات المحلية للحدادين الذين يقومون بتشكيل الأندية مع بعض هؤلاء الحدادين وتنظيم المظاهرات أمام المواقع التاريخية وفي ذكرى الأحداث التاريخية. يطلق بعض الحدادين ممن يقومون بتشكيل القطع المعدنية المزخرفة في العصر الحديث على أنفسهم الحدادين الفنانين.

بما أن الدول المتقدمة قد شهدت تراجعًا وإعادة الصحوة للاهتمام بالحدادة، فإن العديد من الحدادين في الدول النامية استمروا على نفس المنهاج الذين اتبعوه من قبلهم لمدة 3500 عام: حيث يتم تصنيع وإصلاح الحديد وأدوات الصلب والأجهزة للعامة في المناطق المحلية.