تاریخ کشف و کاربرد آهن در ایران

فرایند ذوب و ریخته¬گری و قالب¬گیری آهن و بالا بردن مقاومت آن از طریق تفتن، فشردن و پتک زدن برای ساخت اشیاء و ابزار آهنی را می گویند. آهنگری از پیشه¬های مهم و کهن جامعه ایران به شمار می¬رود که از دیرباز نقش مهمی در ساختار اجتماعی – اقتصادی و صنعتی ایفا کرده است.

تاریخ کشف و کاربرد آهن در ایران به نیمه هزاره 2 ق م باز می­گردد. با کشف این فلز تحولی ژرف در وجوه مختلف زندگی مادی و معنوی ایرانیان به وجود آمد. فناوری و مهارتی که ایرانیان در ذوب و ریخته­گری آهن به دست آوردند و ویژگیهای ممتاز آهن مانند سبکی و مقاومت آن سبب شد که فلزات دیگر کمتر به کار آیند و ساخت ابزارها، ظروف و جنگ افزارهای آهنی و جز آنها رواج یابد.

فراگیری کاربرد آهن تا به امروز، در اقتصاد و صنایع خرد و کلان جامعه، و تمدن ایران ادامه دارد. این فراگیری تام نوعی تسمیه جزء به کل را در کاربرد مفهوم آهن در اذهان مردم پدید آورده است. چنانکه در فرهنگ مردم مناطق مختلف ایران به طور عام هرآنچه که از فلزاتی چون چدن، قلع، مفرغ و جز آنها ساخته شده است، «آهنی» می­نامند. در واقع آهن به نوعی مترادف فلز به شمار می­آید، مگر درباره فلزات مشخص شناخته شده و با ارزش مانند مس، نقره و طلا. این عمومیت در شیوه طبقه­بندی دانشمندان درباره فلزات نیز به چشم می­خورد، چنان که دانشمندان علوم متالوژی به سبب فراگیری و عمومیت فراوان آهن، فلزات را به دو دسته کلی آهنی و غیر آهنی (آهن در برابر 79 فلز دیگر) طبقه­بندی می­کنند.

ترکیبات و اصطلاحات فراوانی با آهن در زبان فارسی ساخته شده است و به کار می­رود. بسیاری از ترکیبات به ابزارها و وسایل آهنگری و اصطلاحات مربوط به ذوب و تفتن یا جنس آهن در فرایند آهنگری اشاره دارد. مانند آهن پایه، آهن پولاد، آهن تاب، آهن جامه، آهنگر، آهنگری، آهن ساز، آهن کوب، آهن کرسی (سندان) و جز آنها.

 در زبان فارسی صنعتگرانی که آهن را در کوره تفته می­کنند، می­کوبند و از آن ابزار و وسایل آهنی می­سازند، با نامهای مختلفی خوانده می­شوند: آهنگر، چلنگر، چیلانگر، و جز آنها. همچنین به سبب سختی و استحکام آهن و فولاد دشواری پیشه آهنگری، از دیرباز آهن و فولاد و آهنگر در زبان و ادب فارسی به معنای سرسختی و مقاومت و سنگدلی به شمار می­رفته است. بسیاری از نویسندگان و شاعران زبان و ادب فارسی در استعاره­ها و مضامین مختلف ادبی از ترکیبات آهن و آهنگری استفاده کرده اند. گاه این ترکیبات به جز آهن و آهنگری به ابزار و وسایل آهنگری نیز اشاره دارند. در اینجا به برخی از ترکیبات و استعاره­های موجود در اشعار و متون ادبی – تاریخی فارسی اشاره می­شود: پتک دل، آهن دل، بت آهنگر، آهنگردل، چیلانگر دل، کوره هجر، پولاد سنب، سندان دل، آهن سرد، کوره نسیان و جز آنها.

پیشینه: انسانهای پیش از تاریخ نخستین بار در دوران پالئولیتیک سنگهای معدنی دارای فلزات را شناختند؛ اما بشر قرنها بعد توانست فلزات را به خدمت بگیرد و افزارها و سلاحهای فلزی بسازد. برخی از مهمترین نوآوریها و کشف و اختراع ابزارهای فلزی و ساخته دست بشر مانند خیش که سرنوشت تاریخ و تمدنن بشر را تغییر داد و او را از کوچندگی به یکجانشینی و سرانجام به مدنیت رساند، در هزاره 4 ق م در خاورمیانه تحقق یافت.

در هزاره 3 ق م خیش در جوامع بین­النهرین و مصر گسترش یافت و بدین ترتیب جوامع کشاورزی ساده پدید آمد. دانشمندان علوم اجتماعی به حدی کشف و کاربرد فلز را در زندگی بشر با اهمیت می­دانند که فلزکاری را به عنوان اصلی­ترین ضابطه تشخیص جوامع بستانکار (جالیزکار) ساده (مرحله­ای از جوامع بشری که پس از عصر شکار و گردآوری خوراک حدود 10000 تا 7000 ق م به و جود آمد و شکل نخستین کشاورزی بشر به شمار می­رود) از جوامع کشاورزی پیشرفته می­دانند. اگرچه هریک از نوآوریها و اکتشافهای بشر میزان سلطه او را بر محیط افزایش داد و بقای او را تضمین کرد، اما کاربرد فلز در ساختن و پرداختن ابزارها و سلاحها میزان سیطره او را در محیط زیستن به یکباره ارتقاء داد.

مس و مفرغ از جمله نخستین فلزاتی هستند که بشر آنها را شناخت و با ساخت اشیاء و ابزارهای مسی و مفرغی زندگی اجتماعی خود را توسعه داد. پس از عصر مسی و مفرغی فلزاتی چون طلا، نقره، قلع، سرب، برنج، و انواع آلیاژهای دیگر شناخته شد و توسط بشر در ساخت و تولید سلاحها و اشیاء و ابزارها به کار رفت و سرانجام با اکتشافات آهن تمدن و فرهنگ جوامع بشری به طور کلی متحول شد. اگرچه زمان و مکان کشف و کاربرد دقیق فلز آهن مشخص نیست، اما برخی از دانشمندان عرصه تاریخ علم، خاستگاه اکتشاف آهن را آسیای صغیر معرفی کرده و قوم حیتها را نخستین کسانی دانسته­اند که آهن را کشف کردند و با آن ابزارها و سلاحهای مختلف ساختند و به کار بردند. پس از آن ایرانیها و هندیها به عنوان مهمترین تولیدکنندگان آهن و فولاد در دورانهای کهن به شمار می­رفتند.

روسو تاریخ کشف آهن را 1300 ق م عنوان می­کند، اما بر اساس اسناد و شواهد باستان­شناختی متعدد تصور می­شود که فلز آهن قرنها پیش از این تاریخ توسط بشر کشف شده بود، اما کاربردی فراگیر نداشت و به حدی برای بشر دست­نیافتنی و نایاب بود که در شمار فلزات و اشیاء قیمتی قرار می­گرفت. مثلاً در متن لوح و قانون حمورابی در 2000 ق م ارزش آهن 8 برابر بیشتر از نقره و معادل 3 ربع قیمت طلا عنوان شده است.

در اینجا به چند نمونه از شواهدی که طی کاوشهای باستان­شناسی به دست آمده است و تاریخ کشف و کاربرد آهن را کهنتر از 1300 ق م نشان می­دهد، اشاره می­شود: باستان­شناسان در قبرهای سلطنتی شهر «اور» در تمدن و فرهنگ سومری تبر کوچکی یافتند که از آهن ساخته شده بود و قدمتش به حدود 3000 ق م می­رسید. همچنین در هرم خئوپس (پادشاه مصر باستان و بانی بزرگترین هرم مصر در جیزه) اشیاء، اسباب و ابزارهای آهنی کشف شد که توسط سومریان ساخته شده بود و قدمت آنها به 2840 تا 2700 ق م باز می­گردد.

بیشتر دورانهای کهن نخستین بار آهن را از طریق شهاب­سنگها شناخت و از وجود فراوان آهن در زمین تا سده­ها بعد بی خبر بود. از روی برخی نشانه­های موجود در زبانها و فرهنگهای باستان مانند قبطی و هیروگلیفی می­توان به این امر پی برد. در این فرهنگها آهن فلزی آسمانی به شمار می­رفت و سنگ آسمان و یا فلز ستارگان نامیده می­شد.

قرنها بعد بشر به معادن سنگهای آهن در زمین دست یافت و به سبب فراوانی این فلز آن را به جای فلزات دیگر در ساخت و تولید اشیاء و ابزارهای زندگی به کار برد. اگرچه بشر پیش از کشف و کاربرد آهن مهارتهای ذوب و چکش­کاری فلزاتی چون مفرغ و مس را فرا گرفته بود، اما ذوب و استخراج آهن کوره­هایی بسیار بزرگتر و حرارت بالاتری را نسبت به دیگر فلزات نیاز داشت. ذوب سنگ آهن و استخراج آهن از آن به دمایی در حدود 1536 درجه سانتی­گراد نیاز دارد. در حالی که دمای 1083 درجه سانتی­گراد برای ذوب و جدا کردن سنگ از فلزاتی چون مس کافی است. همچنین نگهداری تفته آهن در حین شکل دادن در دوران باستان کار بسیار دشواری بوده است. بنابراین دشواریهای استخراج و ذوب آهن سبب شد تا میان کشف آهن تا کاربرد وسیع آن در عرصه­های زندگی و اقتصاد قرنها فاصله ایجاد شود. توسعه و تحول تمدنها پس از رواج آهن، سبب شده است که دانشمندان، دوران بهره­گیری از آهن را «عصر آهن» یا «فجر تاریخ» بنامند.

ایران باستان: بی تردید فرهنگ عصر آهن و خلاقیتها و مهارتهای ذوب و استخراج آن در تمدنهای پیش از آن یعنی عصر مس و مفرغ ریشه دارد. پیش از پرداختن به سیر کشف، توسعه و تحول آهن و آهنگری در ایران، به شرح مختصری درباره تمدنهای مس و مفرغ و چگونگی توسعه فلزکاری از مرحله چکش­کاری تا به وجود آمدن کوره­های بزرگ ذوب آهن و روشهای فنی و پیچیده ریخته­گری پرداخته می­شود.

در ایران کاربرد مس در ساخت و تولید اشیاء و ابزارها از اوایل هزاره 4 ق م فراگیر شد. ابزها و سلاحها و ظروف مسین بسیاری چون پیکان، درفش، سنجاق جامه و زیورهای مسی زنان و جز آنها از کاوشهای باستان­شناختی در مناطق مختلف ایران به دست آمده است که به هزاره 4 ق م تعلق دارد. مهارت ایرانیان در ذوب و استخراج مس و ساخت اشیاء مسی در این دوره به اوج خود رسیده بود. برخی از باستان­شناسان در 1314 ش / 1935 م چند کوزه گداز مسی ماقبل تاریخ در نزدیکی انارک کشف کرده اند که برخی از آنها هنوز دارای بقایای مس و سرباره بودند. نتایج بررسیها بر روی اشیاء مسی که به هزاره 4 ق م تعلق داشتند، نشان داد که ترکیبی از مس با فلزاتی دیگر مانند نقره، سرب، آرسنیک، آهن، نیکل و قلع برای ساخت اشیاء به کار رفته است.

به نظر می­رسد که صنعتگران ایرانی به طور تصادفی در آزمایشهی متعدد به ترکیب فلزات و ساخت آلیاژ دست یافته­اند. صنعتگران ایرانی از اواسط هزاره 4 ق م به بعد دریافتند که ترکیب مس و قلع (= مفرغ) فلز سخت و سنگینی را به وجود می­آورد که به مراتب از مس مقاومتر است و بدین ترتیب به ساخت اشیاء مفرغی روی آوردند. آلیاژ مفرغ را نخستین ترکیب فلزی ساخته شده توسط بشر دانسته­اند.

عصر مفرغ در ایران به سه دوره تقسیم می­شود: مفرغ قدیم از 2900 تا 2000 ق م؛ مفرغ میانه از 2000 تا 1600 ق م؛ و مفرغ جدید از 1600 تا 1200 ق م. صنعتگران ایرانی در عصر مفرغ به روشهای نوینی در ریخته­گری، قالبگیری، ذوب فلز در کوره­ها دست یافتند. باستان­شناسانی چون پوپ و نگهبان در کاوشهای خود اشیاء و ابزارهای مفرغی بسیاری مانند ظروف آشپزخانه، دیگ، سیخ، سه­پایه، فنجان، ملاقه و یا جنگ­افزارهایی مانند سپر، گرز و شمشیر از مناطق لرستان و تپه­های مارلیک کشف کردند که نشان­دهنده اوج شکوفایی صنعت مفرغ­کاری توسط استادان فلزکار ایرانی در آن دوران است. بدیهی است که آشنایی صنعتگران ایرانی با روشها و فنون استخراج ذوب فلز و قالبهای ریخته­گری زمینه بهره­گیری از آهن را در دوره بعد فراهم ساخت.

اگر از کاربرد اندک آهن در ساخت برخی اشیاء و ابزار در هزاره­های 5 و 2 ق م صرف­نظر کنیم، مانند سفالهای کشف شده از تمدن سیلک که لایه بیرونی آن با اجزاء سنگ آهن پوشانیده شده است، تاریخ کاربرد فراگیر آن در ایران باید نیمه هزاره 2 ق م دانست. در این دوره ویژگیهای تازه­ای در فرهنگ عصر مفرغ در شمال و غرب ایران پدید آمد. به نظر می­رسد که این ویژگیهای تازه از اقوام مهاجر هندوایرانی با خود به این منطقه آوردند. کاربرد هم زمان مفرغ و آهن در ساخت اشیاء از جمله یکی از ویژگیهای فرهنگی پدید آمده در نیمه هزاره 2 ق م است.

پیگوت علل اولیه روی آوردن به ساخت اشیاء و ابزارهای آهنی توسط صنعتگران ایرانی را چنین بیان می­کند: اگرچه استفاده از آهن از نظر اقتصادی بر مفرغ برتری داشت، اما این تفوق به علت نیروی انسانی متعدد و طولانی بودن فرایند تولید و شکل­دهی آهن مورد توجه صنعتگران ایرانی دوران ماقبل تاریخ قرار نگرفت. همچنین آهن آبدیده و فولاد از لحاظ مقاومت و سختی بر مفرغ برتری بسیار داشت، اما از نشانه­ها و شواهد باستان­شناختی پیداست که به هیچ رو ایرانیان آگاهانه به تولید فولاد یا آهن آبدیده دست نیافتند. اشیاء مکشوفه ساخته شده از فولاد اولیه نشان می­دهد که توزیع کربن به طور تصادفی در سطح فلز صورت گرفته است. از این رو فولادی که از این طریق به دست آمده است، به آهن ساخته شده در تمدن آشور شبیه است. برخی بر آن­اند از آنجا که کاربرد آهن در نیمه هزاره 2 ق م هیچ مزیت اقتصادی و تکنولوژیکی نسبت به مفرغ نداشته است، انگیزه به کار بردن آن توسط ایرانیان را همانا رقابت با همسایگان آشوری در شمال غرب ایران در منطقه آرارات باید دانست.

چنان که در بخش نخست مقاله اشاره شد، اقوام آسیای صغیر نخستین کاشفان آهن و سازندگان مصنوعات آهنی بودند. فوربز افسول امپراتوری حیتها در 1100 ق م و روی آوردن آهنگران ارمنی و کالیبی به ایران و کشورهای همسایه را موجب اشاعه پیشه آهنگری در ایران می­داند. وینتو نیز در پژوهشی باستان­شناختی در تپه حسنلو بحث رقابت ایرانیان با آشوریان را مطرح می­کند. به نظر وی ایرانیان پس از بازگشت از سفری به آشور تصمیم گرفتند که برخی از صنایع آنها را تقلید کنند. آهن در تمدن آشور فلزی باارزش و مهم به شمار می­رفت که خاندانهای سلطنتی و طبقات بالای جامعه از آن استفاده می­کردند.

اسناد و شواهد باستان­شناختی نشان می­دهد که ایرانیان در دوره­های نخستین کشف آهن آن را در ساخت اشیاء تزیینی و زیورها به کار می­بردند. اگر حتی فرض تقلید و اشاعه فرهنگ کاربرد آهن از تمدن آشور به ایران را نادیده انگاریم، مسلم است که استفاده از آهن در دوره­های نخستین عصر آهن فقط جنبه تزیینی و غیرکاربردی داشته، و به عنوان فلزی گرانبها در ساخت زیورها و اشیاء کوچک به کار می­رفته است. ایرانیان در چند سده بعد با کشف معادن آهن به ساخت اشیاء و ابزارهای کاربردی مانند داس، خیش، ظروف و جنگ­افزارهای آهنی پرداختند. درباره ارزشمندی و زینتی بودن اشیاء ساخته شده از آهن در دوره­های ایران باستان می­توان به نتایج کاوشهای گیرشمن استناد کرد. به گزارش گیرشمن جنگ­افزارهای آهنی بسیاری از گنجینه زیویه به دست آمده است که قدمت آن به سده 7 ق م باز می­گردد و چنین به نظر می­رسد که جنگ افزارهای آهنین، فقط مخصوص سرداران و روسا بوده است و دیگر سپاهیان سلاحهای مفرغی به کار می­بردند.

در دوره­های بعد شیوه به کار گیری آهن به طور کلی تغییر کرد؛ چرا که ایرانیان از مزایای فلز آهن در ساخت اشیاء و ابزارهای زندگی آگاهی یافتند و کاربردهای عملی آن را دریافتند. بنابراین ایرانیان از آهن در ساخت اشیاء زندگی استفاده کردند و بر خلاف گذشته، اشیاء تزیینی و زیورها را با مفرغ و مس ساختند.

چنان که از شواهد باستان­شناختی برمی­آید، سازمان­دهی دقیق و هماهنگی عملیات فنی مختلف شامل استخراج از معدن سنگ آهن، تهیه زغال سنگ و ذوب آهن و نیروی کار ماهر و تربیت آهنگران ورزیده سبب شد تا نظام ثابت تولید آهن در ایران فراگیر شود. اینامر به اوضاع سیاسی امپراتوری آشور امکان الگوبرداری و مبادله صنایع و مهارتها را تسهیل کرد.

چنان که گفته شد فرهنگ آهنگری از آسیای صغیر به ایران و از طریق ایران به چین و از آنجا به اروپا راه یافت.

آهن در دوران هخامنشیان نسبت به دوره­های قبل کاربردهای گسترده­تر و متنوع­تری یافت. اشیاء به دست آمده از حفاریهای تخت جمشید دلیل روشنی بر این مدعاست. کشف انواع جنگ­افزارها و سلاحهای آهنی، زره و ابزار کار مانند اره، خیش و چاقوی آهنی از مناطق مختلف آنجا توانایی و ابتکار ایرانیان دوره هخامنشی را در ساخت و پرداخت اشیاء آهنی نشان می­دهد. میخ، بست، گیره، و انواع اشیاء آهنی بسیاری در ساخت بنای تخت جمشید به کا ررفته و به شیوه خاصی جاسازی شده است. مثلاً قلابهای سخت و محکم آهنی که در مصالح بنای تخت جمشید و پاسارگاد به کار رفته، با سرب مذاب جاسازی شده است. به نظر می­رسد که آهنگران در دوره هخامنشی اندک اندک با رشوهای تولید گسترده فولاد نیز آشنا شدند. اما تولید گسترده فولاد در دوره­های بعد (پارتیان و ساسانیان) صورت گرفت. آهنگران دوره هخامنشی برای پرهیز از زنگ­زدگی آهن آن را قیراندود می­کردند. تولید و استخراج آهن در دوره هخامنشی در زمان سلوکیان (312 – 65 ق م) به حدی فراوان شد که تولیدات آهنی ایران به سرزمینهای دیگر صادر می­شد. تولید و استخراج فلزاتی چون آهن، مس و سرب در این دوران تحت مراقبت و انحصار صاحب­منصبان بود و جزو املاک شاه محسوب می­شد.

آنچه از استفاده آهن را توسط هخامنشیان ممتاز و نسبت به دوره­های پیشین متمایز می­ساخت، توانایی آشکار آنها در تولید انبوه آهن بود.از میان برخی متون کهن پهلوی می­توان به سیاهه مخارج حقوق آهنگران و صنعتگران تولیدات آهنی دست یافت. مثلاً کامرون در دوران داریوش هخامنشی به پرداخت حقوق از خزانه­داری تخت جمشید به چند صد هزار آهنگر برای ساخت درهای بزرگ آهنی اشاره می­کند.

به سبب پژوهشهای اندک باستان­شناختی مربوط به دوره پارتیان و ساسانیان اطلاعات اندکی از کاربردهای آهن در نظام اقتصادی – اجتماعی مردم این دوره در دست است؛ اما از نتایج برخی کاوشهای باستان­شناسان چنین استنباط می­شود که به سبب تولیدات فراوات آهن در دوره اشکانی و ساسانی، همه مردم طبقات مختلف اجتماعی از ابزار، اشیاء و ظروف آهنی استفاده می­کردند. ساخت نخستین نعلهای آهنی اسبان در ایران در سده­های 2 و 1 ق م به وجود آمد. همچنین در برخی متون پهلوی نشانه­هایی از توسعه فن و مهارت کاربرد آهن در این متون 4 اصطلاح متفاوت برای آهنگران به کار رفته است که نشان­دهنده تخصصی شدن مهارت آهنگری و توسعه جایگاه آن در جامعه و اقتصاد آن دوران است؛ آهنگر: کسی که تبر و پیکان آهنی بسازد؛ آهن پیکر: کسی که با آهن قالب­ریزی و ریخته­گری کند؛ چلنگر: کسی که ظروف آهنی کوچک بسازد؛ و پولاد پیکر: کسی که با پولاد کار می­کند. از این مطالب چنین استنباط می­شود که ایرانیان دوران پارتی و ساسانی در تهیه و تولید فولاد نسبت به دوره­های پیشین مهارت بسیاری کسب کردند. اشیاء و جنگ­افزارهای فولادین بسیاری نیز از این دوره به دست آمده است که بر تولید مداوم فولاد در اواخر دوره پارتی و سراسر دوره ساسانی گواهی می­دهد.

دوره اسلامی: در اوایل دوران اسلامی مناطق شمال شرق ایران از جمله مهمترین مراکز تولید آهن و سلاحهای آهنی به شمار می­رفت. هرات، خراسان، فرغانه و مناطق وسیعی از ماوراءالنهر از نظر تولید سلاح و قطعات آهنی نسبت به مناطق دیگر از موقعیت ممتازی برخوردار بودند. از جمله ویژگیهای مهم آهنگری در دوره اسلامی تخصصی شدن ساخت قطعات است. تبر در قم ساخته می­شد؛ و قیچی، آینه و بخوردان را آهنگران ری و همدان می­ساختند.

دانشمندان و نویسندگان علوم مختلف دوره اسلامی در کتابهای مربوط به سنگ­شناسی و کانی­شناسی درباره ویژگیهای آهن و فرایند آهنگری مطالب بسیاری نوشته­اند، مثلاً بیرونی در الجماهر معادن آهن را به دو دسته نرم آهن (نرماهین) که به آهن ماده (انثی) معروف است و شابرکان (شابرقان) یا آهن نر (ذکر) تقسیم می­کند. بیرونی آهن شابرکان را منعطف و قابل آب­دادن می­داند و جنس شمشیرهای رومیان، صقالبه و مردم روس را از آهن شابرکان عنوان می­کند. برخی از پژوهشگران معاصر مانند زاوش اصلاً نام شابرقان (یا شابوقان، شابرن، شابرتان، شابورن، شابورگان، شابورک و شابران) را همان شاپورکان می­دانند. شاپورکان را نیز شهری دانسته­اند که جغرافی­نویسان کهن محل آن را در نزدیکی در بند قفقاز نوشته­اند. شاپورکان دارای معدن آهنی بود که بهره­برداری از آندر دوره شاپور ساسانی آغاز شد (این شهر را انوشروان = شروان معرفی می­کند).

آهنگران شاپورکان در ساخت شمشیر شاپورکان در ساخت شمشیرهای بسیار مرغوب و گرانبها که به شمشیر شاپورکانی معروف بود، مهارت داشتند. از این رو، به نظر زاوش نام آهن سخت یا شابرکان از معروفیت آهن و تولیدات آهنی شاپورکان برگرفته شده است. پولاد (فولاد) در دوره اسلامی بر اساس مقاومت و رنگ آن اسامی مختلفی داشت و به چند دسته تقسیم می­شد. بیرونی فرند یا پرند را نام فولاد مرغوب خراسانی عنوان کرده است. فولاد مرغوب هندی پلارک (بلارک) نام داشت که مخصوص ساخت شمشیر بود. روهینا (فولاد سفید) و حرمون (فولاد آبی تیره) از دیگر انواع فولاد بود. زاوش در کابی­شناسی در ایران قدیم به مهارت و تخصص فراوان ایرانیان در تولید آهن و فولاد اشاره می­کند و ساخت فلز چدن را به ایرانیان نسبت می­دهد. وی «دوصا» را که در الجماهر، صیدنه و الاسرار آمده است، با ذکر اسناد و شواهد متعدد با فلز چدن منطبق می­داند.

در هر حال چنین به نظر می­رسد که صنعت فولادسازی تا اوایل دوره اسلامی در ایران بسیار رونق داشت، اما بعدها فولاد هندی از لحاظ کیفی بر آن برتری یافت.

صنعت آهنگری در اوایل دوره اسلامی به اوج و اعتلای خود رسیده بود، به طوری که زکی محمدحسن شرحی در مهارت و استادی ایرانیان در ساخت آلات و ادوات ظریف و زیبای فلزی و آهنی نوشته است.

بسیاری از مورخان، سیاحان و جغرافی­دانان سده­های مختلف دوره اسلامی در آثار خود به معادن آهن و صنعت آهنگری و تولید قطعات آهنی در نقاط مختلف ایران اشاره کرده­اند. در ایران مهمترین مراکز تولید آهن در مناطقی دایر می­شد که از لحاظ سوخت کوره­های آهنگری به مراکز تولید زغال چوب گز، نخل، کهور و تاغ نزدیک بود. بر این اساس از دیرباز نواحی اربقو، تاجیرفت در امتداد سرزمینهای فارس و کرمان مهمترین نواحی تولید آهن به شمار می­رفته­اند.

برخی از سیاحان غربی نیز در سفرنامه­های خود از صنعت آهنگری و معادن پرشمار مناطق مختلف ایران گزارشهایی عنوان کرده­اند مثلاً شاردن و الئاریوس که در دوره صفویه به ایران سفر کردند، در یادداشتهای سفر خود به فولاد مرغوب نیریز و معادن آهن دماوند و آهنهای مرغوبی که توسط آهنگران ماسوله ساخته می­شد و شمشیرهای فولادی بی­مانند که فولادگران ایرانی می­ساختند، اشاره کرده­اند. شاردن به مهارت فراوان فولادگران ایرانی دوره صفویه در ساخت شمشیر و سلاحهای دیگر به فنون و روشهای منحصر به فرد اشاره می­کند.

اگرچه ایرانیان تا مدتها در عرصه ذوب و تولید آهن در دوره­های مختلف سرآمد بودند، اما در سده­های اخیر به علت ضعف تکنولوژی و عدم آشنایی آهنگران با مهارتهای جدید صنعت آهنگری جهان و همچنین حکومتهای نامقتدر که امکان ایجاد شرایط سیاسی – اجتماعی و نظام ثابت تولید آهن در ایران را سلب می­کرد، آهنگری و مشاغل وابسته به آهن در مرحله سنتی باقی ماند و نتوانستند همپای آهنگران و فلزکاران جهان پیش بروند. سرجان ملکم در تاریخ ایران به مهارت سنتی ایرانیان در آهنگری اشاره می­کند و عدم آشنایی آهنگران سنتی با علوم و مهارتهای صنعت­کاران غربی را عامل مهم ضعف و افول صنعت آهنگری در ایران می­داند.

در دوره قاجار نخستین بار برای فراگیری علوم و مهارتهای مربوط به صنعت ذوب آهن و آهنریزی تلاشهایی صورت گرفت. در 1252 ق / 1836 م جعفرقلی بیک افشار از طرف دولت برای فراگیری فنون آهنریزی به روسیه فرستاده شد و پس از مدتی کار در معادن سیبری به ایران بازگشت و در معادن نائیج مازندران به ساخت و ریخته­گری گلوله­های توپ و ساخت سلاح آهنی برای توپخانه قشون قاجار اقدام کرد. در دوران محمدعلی شاه قاجار نیز برخی از منابع کهن مناطق مختلف ایران مانند انجرد، ماسوله و نائیج دوباره به بهره­برداری رسید.

در دوران رضاشاه و با اجرای سیاست عمومی نوسازی پلها، جاده­ها و خانه­ها با آهن و دیگر مصالح جدید ساختمانی، واردات گسترده آهن و فولاد از کشورهای دیگر به ایران آغاز شد. همچنین مشاغل جدید بسیاری که با کاربرد عمومی آهن ارتباط داشت، ظهور یافت. از جمله اسکلتبند، در و پنجره ساز، لوله­کش، تراش­کار و جوشکار و جز آنها. از این رو بیشتر دکانهای آهنگری که کار ذوب و ریخته­گری آهن و ساخت اشیاء کوچک و بزرگ در آنجا صورت می­گرفت، به دکانهای آهن فروشی و هم انبار ورقه­های آهنی، میله، تیر آهن و لوله تبدیل شد و دکانهای آهنگری معدودی که در آن با قالبهای سنتی عمل ریخته­گری و ذوب و ساخت اشیاء صورت می­گرفت، به تدریج برچیده شد.

امروزه با احداث چندین کارخانه ذوب آهن در مناطق مختلف ایران و واردات صنایع آهنی و آلیاژهای مربوط به آن و دستگاههای عظیم قالبگیری و ریخته­گری و ساخت مصنوعات آهنی و فلزی در کارگاههای عظیم فلزکاری، عملکرد دکانهای سنتی آهنگری در شهرهای بزرگ و صنعتی بسیار کمرنگ شده است. آنچه امروزه به عنوان فرایند آهنگری در دکانهای آهنگری شهرهای بزرگ صورت می­گیرد، برش و جوش دادن مصنوعات آهنی از پیش ساخته شده است که به وسیله دستگاههای نوین به شکل ابزارها و اشیاء مورد نظر درمی­آید. آهنگری به شیوه کهن نیز در برخی شهرها و روستاهها یا در میان ایلات و عشایر ایران به صورت بسیار محدود رایج است.

فرایند آهنگری: در گذشته در دکانهای آهنگری کوچک که اشیاء و ابزارهای محدودی ساخته می­شد، آهنگر به تنهایی یا با یک وردست تمامی مراحل فرایند آهنگری از ذوب آهن در کوره، ریخته­گری و قالب­گیری تا پتک­زنی و شکل دادن به آهن را برعهده داشت. در ایران آهنگر خرده­کار چلنگر یا چیلانگر (چلینگر) نامیده می­شود. چلنگران معمولاً به خرید اشیاء آهنی کهنه می­پرداختند و پس از ذوب آهنهای کهنه و ریخته­گری مجدد، اشیاء و وسایل کوچکی چون میخ، انبر، منقل، چفت، قفل و کلید می­ساختند.

در گذشته آهنگری در مقیاس کلان، نظام تقسیم کار ویژه‌ای را در بر می­گرفت. معمولاً همکاری زنجیره­ای از پیشه­های به هم وابسته، عملیات آهنگری را شکل می­داد. قالب ساز، ریخته­گر، دم­ساز، کوره­ساز، چکش­کار، پتک­زن، جوشکار، لحیم کارو جز آنها از جمله مشاغلی است که در این زمینه نبش داشتند. قالب­سازان طی مراحل گوناگون و در شرایط دشوار از آلیاژ فلزیهای متعدد، قالبهای ریخته­گری که درجه نامیده می­شد، می­ساختند. پس از ساخت قالبها، کوره­داران کوره آهنگری را با زغال چوب روشن می­کردند و برای افزایش دما در آن زغال­سنگ می­ریختند. کوره آهنگری در ارتفاع بالاتری از سطح زمین ساخته می­شد. گاه کوره­ها را در دیوار کار می­گذاشتند که به آن کوره دیواری می­گفتند. شاگر آهنگر با سیخ بلندی آتش را بهم میزد تا حرارت بالای آن حفظ شود. دم­سازان آهنگری از قطعات چوبهای سخت و تکه­های چرم، دمهایی می­ساختند که با پر و خالی شدن آن جریان هوا به آتش دمیده می­شد و درجه حرارت آن بالا می­رفت. دمهای آهنگریهای بزرگ فانوسی شکل بود که با زنجیر و رکاب در اختیار پای آهنگر بود، از جمله وسایل نوین آهنگری در دوره قاجار به شمار می­آمدند.

پس از ذوب کردن آهن، ریخته­گر آهن مذاب را در قالبهای خاصی می­ریخت و پس از سرد شدن آن با چکش و قلم آن را از قالب جدا می­ساخت. سندان آهنگر آهن سفت و سختی است که در وسط دکان آهنگری بر روی کنده بزرگ چوبی قرار می­گرفت.در تشکیلات آهنگریهای بزرگ معمولاً دو سندان وجود داشت. یکی سندان کوچک و نوک­تیزی که برای کارهای سبک آهنگری از آن استفاده می­شد و دیگری که برای کارهای سنگین و بزرگ به کار می­بردند. چند کارگر چکش­کار و پتک­زن با زدن ضربات منظم و متداوم به آهنهای تفته روی سندان، شکل می­دادند و پس از چند بار گداختن و پتک زدن و در آب فرو کردن، آهن را به شکل مورد نظر در می­آورند. آهنگر و شاگردان او با ابزار و وسایل متنوع که اسامی مختلفی دارند (مانند چکشهای قرار رو و قرار زیر، چکش صافی، قالبهای سمبه­ای، سندان سوراخ، تیزبر، گیره آتشکاری، انبر کوره، دم پهن، دم گرد، انبر، میخ پرچ، انبر جول، لوله و جز آنها) بر روی آهن تفته­کاری می­کردند.

اگرچه در گذشته آهنگر به عنوان نماینده مشاغلی محسوب می­شد که با آهن به ساخت و تولید اشیاء و ابزارهای آهنی می­پرداختند، اما در هر شهر و روستا با توجه به وسعت نیاز اشیاء و ابزارهای ویژه کار و زندگی، آهنگر در ساخت یک یا دو گونه شیء تخصص می­یافت. مثلاً اگر در جامعه­ای از اسب و قاطر برای بارکشی و حمل و نقل استفاده فراوان می­شد، پیشه آهنگری به نعل­سازی و گاری­سازی محدود می‌شد.

در اغلب شهرهای بزرگ ایران آهنگران به صورت تخصصی به ساخت اشیاء ویژه­‌ای می­پرداختند و به ندرت به کارهای مختلف دست می­زدند. از این رو پیشه­های تخصصی صنعت آهنگری در ایران پدید آمد که هر صنعتگر با آهن و ابزارها و وسایل ویژه و فرایندی متفاوت به کار مشغول بود. در اینجا به برخی از مشاغل پدید آمده از آهنگری که در گذشته با کارکردهای خود نیاز جوامع مختلف شهری – روستای و ایلی ایران را برآورده می­ساختند، اشاره می­شود: میخ ساز، نعل ساز و نعلبند، فولادگر، کارد و چنگال ساز، قاشق ساز، قیچی ساز، چاقو و قیچی تیزکنی، سوهان ساز، قفل و کلید ساز، تفنگ ساز، ترازو ساز، شمشیر ساز، لولا ساز، سماورساز، بخاری ساز، حلبی ساز، ورقه ساز و جز آنها.

دربرخی از جوامع کوچک شهری – روستایی قدیم آهنگری به صورت تخصصی در ساخت و تولید یک یا چند شیء محدود نبود. آهنگران نه تنها به ساخت ابزار و وسایل کار و زندگی و اشیاء تزیینی و جز آن می­پرداختند،بلکه به کار دلاکی، دندان­کشی، حجامت، دندانپزشکی، طبابت، جراحی و ساخت ابزار و ادوات جراحی نیز اقدام می­کردند. اگرچه در بسیاری از جوامع شهری و روستایی این پیشه­ها و مشاغل سنتی صنایع آهنگری کارکرد پیشین خود را از دست داده اند، اما صنعتگران سنتی صنایع آهنگری در برخی از روستاها و جوامع ایلی عشایری با ساخت و تولید ابزار و وسایل کار و معیشت، نیاز مردم را مرتفع می­سازند.

پایگاه و منزلت اجتماعی: پیشه آهنگری در تاریخ اجتماعی جوامع کهن از فراز و فرودهایی برخوردار بوده است. همانگونه که در بخشهای نخستین مقاله اشاره شد، فلز آهن در اوایل دوران کشف و کاربرد آن بسیار گرانبها و نایاب بود. همچنین اشیاء و ابزارهایی که با آهن ساخته می­شد، ارزشی حتی بالاتر از اشیاء ساخته شده از طلا و نقره داشتند. از این رو پیشه آهنگری نیز در جامعه از اعتبار و منزل بالای برخوردار بود. آهنگران در دوره پیش از تاریخ از جمله افراد درخور احترام به شمار می­رفتند و حتی در برخی جوامع کهن، آهنگری پیشه مقدسی شناخته می­شد. مثلاً پیشه هفائستوس، خدای یونانیان، و سوارگ، خدای اسلاوها آهنگری بود. در فرهنگ جوامع کهنی چون اکد، پتک به عنوان یکی از ابزارهای مقدس خدایان که گاه آهنگر نیز بودند، به شمار می­رفت. پتک آهنگری نیز در تمدنهای کهن پیش از میلاد، به عنوان ابزار مقدسی در دست خدایان آهنگر به شمار می­رفت. هداد، از جمله خدایان اکدی در سده 2 ق م است که همواره پتکی آهنین در دست داشت.

از جمله دیگر نشانه­های تقدس پیشه آهنگری در تمدنهای کهن می­توان به نقوش جامه امپراتوران چین اشاره کرد. لوپان یا تبر آهنین به عنوان نماد آهنگران یکی از نقشهای دوازده گانه جامه امپراتوران چین به شمار می­رفت. از جمله نمادهای مقدس رومی نشان سندان و پتک است که به عنوان نماد «آهنگر خدایان» شناخته می­شود. آللو به عنوان پژوهشگر اندیشه­های کهن بشری و تاریخ ماهیت نمادها در اسرار انجمنهای محرمانه، به بررسی نقش آهنگر در انجمنهای محرمانه بدوی جامعه بشریت پرداخته و نقش و جایگاه تقدس­گونه آهنگر در تمدنهای کهن را بررسی کرده است. همو علت اهمیت جایگاه پیشه آهنگری در دوره­های کهن را چنین بیان می­کند: آهنگر قهرمانی­ست تمدن­ساز که ماموریت خطیر تکمیل کائنات را بر عهده دارد.

پژوهشگرانی چون الیاده نیز از خلال مطالعه مضامین افسانه­ها، اسطوره­ها و آیینهای ویژه فلزکاری در آفریقا، هند، اندونزی و سیبری به تحلیل اهمیت نقش آهنگران در جوامع کهن و تمدنهای پیشین دست زده­اند. به نظر الیاده آهنگران در دوره­های نخستین کشف آهن به سبب سروکار داشتن با سنگ آسمانی مقدس، از تقدس و جایگاه والایی در جامعه برخوردار بودند. در دوره­های بعد که انسان معادن فلز زمین را شناخت و به راههای استخراج فلز از درون معادن دست یافت، تقدس زمین نیز به دامنه نقش و جایگاه قدسی آهنگران افزود؛ چرا که غارها و معادن به عنوان رحم مادر زمین و سنگهای پنهان معادن به عنوان جنین مادر زمین پنداشته می­شدند. به باور مردم بسیاری از جامعه­های کهن، مادر زمین در طی دورانهای طولانی به تدریج جنین خود را می­پروراند و در زمانی دوردست، به صورت جزئی کامل و مذاب آن را به دنیا می­آورد، اما آهنگران و صنعتگران با دست یازیدن بر جنین نورس زمین و استخراج آن از رحم زمین گویی به نوعی فرایند تکامل زمین سرعت می­بخشند. از این رو در سراسر جهان دوره­های کهن معدنچیان و صنعتگران به هنگام ورود به معادن درون زمین، آیینهای طهارت، روزه، مراقبه، دعا و اعمال مربوط به کیشهای آیینی خود را به جا می­آورند تا به هنگام ورود به جهان پر رمز و راز زیرزمینی و تماس با جنین مقدس و تجلیات جنین مقدس، پاک و بی آلایش باشند.

معدنچیان زمین یا سنگهای مقدس را پس از استخراج، به دست آهنگران می­سپردند. آهنگران سنگهای مقدس را به نوعی در رحم جدید مصنوعی (کوره­های ذوب) می­نهادند تا به سرعت مراحل رشد و نمو و تکامل را طی کند. الیاده به تابوهای بی­شمار و آیینهای مربوط به ذوب شدن در بسیاری از جوامع کهن بشری اشاره می­کند که آهنگران به واسطه دست یازیدن به عملیات خطرناک مداخله در امور طبیعی کائنات به آن می­پرداختند. آهنگران به عنوان استادان آتش در کوره­های ذوب و ریخته­گری جنین نارس را که قرار بود در طی دورانهای طولانی برسد، به سرعت به مرحله تغییر و تکامل می­رساندند. از این رو، در فرایند پر شتاب تکامل­بخشی به جنین مادر زمین، انسان با پذیرش مسئولیت تغییر طبیعت جای زمان را تسخیر می­کند و با مشارکت در کمال­بخشیدن به ماهیت ماده، قدرتی مافوق طبیعی می­یابد. به همین سبب آهنگران جوامع کهن در کنار درمان­گران و جادوگران، در آن واحد هم قدرتی مقدس دارند و هم از نیرویی شیطانی برخوردارند. آنها در جامعه هم مورد احترام و تقدس­اند و هم ترسناک و شیطانی پنداشته می­شوند. در سراسر جهان اسطوره­ها، آهنگران، معمار و هنرمند خدایان به شمار می­روند که با ساخت سلاحهای آهنی و اشیاء و ابزارهای مختلف آنها را یاری می­رسانند. همچنین همواره میان پیشه آهنگری با علوم خفیه و آیینهای شمنی و هنرهای آواز، رقص و شاعری رابطه نزدیکی وجود داشته است.

آهنگران در تمدنهای کهن به سبب چیرگی بر آتش همچون تجربه­ای بنیادین در تصاحب نیروی فراانسانی و مقدس مورد تجلیل قرار می­گرفتند. مسلماً دردیدگاه فرهنگهای دوران نخستین کشف آهن، آهنگر را فردی ممتاز و متفاوت از دیگران می­پنداشتند؛ چرا که آهنگر به سبب تماس با آتش، ماهیتی آتشین می­یافت و دیگر قدر و منزلتی همپای دیگران نداشت. آهنگر، جادوگر یا کیمیاگری به شمار می­آمد که همه وجود خود را به آتش سپرده بود. آتش نیز آلودگی تن و جان را از او می­زدود و پاکی و تقدس را بر او ارزانی می­داشت. همچنین ماهیت آهنگری یعنی تغییر شکل دادن اجسام و ساخت اشیاء، قدرتی جادویی در جابه جا کردن نیروها به آهنگر می­بخشید. از این رو، در بسیاری از نگاره­های نمادین در هنر شرق و غرب، آتش (به عنوان یکی از عناصر چهارگانه) و ققنوس که با عملکرد کیمیاگری در ارتباط بودند، به عنوان پوشش سر آهنگر خدایان به کار می­رفتند.

باور به کشف آهن و پیدایش آهنگری توسط شخصیتهای اسطوره­ای و پادشاهان پیشدادی در فرهنگ و تمدن ایران نیز نشانه دیگری بر اهمیت پیشه آهنگری در دوره­های نخست کشف و کاربرد آهن است. به روایت شاهنامه، هوشنگ جهاندار اسطوره­ای نخستین بار آهن را از سنگ جدا کرد و با ساخت تبر، تیشه و سلاح پیشه آهنگری را پدید آورد. جمشید نیز با یاری فره کیانی به نرم کردن آهن پرداخت و با شکل دادن به آن جنگ­افزارهای آهننینی چون زره، جوشن و خفتان ساخت. داستان قیام کاوه آهنگر بر ضد ستم و بیداد ضحاک در شاهنامه و همکاری گروهی از آهنگران کاردان در ساخت گرزی گران برای فریدون، از آزادگی و مردانگی و دلاوریهای آهنگران و شان و منزلت والای پیشه آهنگری در دوران کهن حکایت می­کند.

درباره خاستگاه پرچم ایرانیان باورهای اسطوره­ای وجود دارد که همزمان با داستان کاوه آهنگر و پادشاهی فریدون پدید آمده است. کاوه پیشبند چرمین آهنگری خود را بر سر نیزه می­کند و در برابر بیداد ضحاک می­ایستد. بر اساس گزارشهای تاریخی پرچم ایرانیان از عصر باستان تا پایان دوره ساسانی همین پیشبند چرمین آهنگری کاوه بوده است که در آن گوهرها و سنگهای گرانبها نشانده بودند. به باور ایرانیان درفش کاویانی نماد خجستگی و مایه پیروزی در جنگها به شمار می­رفت. به نظر می­رسد که پس از کاربرد گسترده آهن در ساخت و پرداخت اشیاء و ابزارهای زندگی و تغییر جایگاه آهن از فلزی نایاب و گرانبها به فلزی ارزان و در دسترس، پایگاه و منزلت آهنگری نیز از جایگاهی والا و مقدس به پیشه­ای معمولی و حتی پست تغییر کرد. در بسیاری ازمتون تاریخی و ادبی ایران دوره اسلامی به آهنگری به عنوان پیشه­ای پست اشاره شده است.

پس از گسترش اسلام در ایران عربها با بهرهگیری از صنایع ایرانی که در دوره ساسانی به اوج خود رسیده بود، به ساخت جامعه­ها و شهرهای اسلامی – عربی پرداختند. شمار و تنوع صنایع جامعه اسلامی سبب شد که متفکران اسلامی به طبقه بندی صنایع و بیان عملکرد آنها و شرح مقام و منزل پیشه­ها در جامعه بپردازند. مثلاً اخوان الصفا، صنایع را برحسب موضوع به دو دسته صنایع روحانی (شامل کارهای فکری) و صنایع جسمانی (شامل کارهای دستی) طبقه بندی کرده است. صنایع جسمانی خود به دو دسته بسیط و مرکب تقسیم می­شد. آهنگری به واسطه استفاده از آب، آتش و اجسام معدنی از جمله صنایع مرکب به شمار می­آمد.

علی دده در سده 11 ق / 17م به سنت طبقه بندی اصناف بر اساس پایه­گذار یا ولی هر حرفه اشاره می­کند و اصالت هر حرفه را از شناخت ولی آن حرفه که آن را پایه نهاده است، محقق می­داند و شناخت و تمسک جستن هر صنعتگر نسبت به ولی حرفه را موجب ایجاد کسب حلال عنوان می­کند.

از این رو صنعت آهنگری در دوره اسلامی به حضرت داوود (ع) نسبت داده شده است و هرکه با آهن و فلزات سروکار داشت، پیرو داوود خوانده می­شد.

در گذشته پیشه آهنگری از جمله مشاغل بسیار سخت و طاقت­فرسا به شمار می­رفت. از این رو بیشتر آهنگران به ویژه پتک­داران مردانی دلیر؛ پرزور و تنومند بودند که تاب و توان پرداختن به فعالیتهای دشوار آهنگری را داشتند. زور بازو و تنومندی آهنگران و پتک­داران سبب شد که بسیاری از آنها در سلک پهلوانان و اهل فتوت درآیند و مانند ارباب اصنافی که در زمره فتیان و جوانمردان بودند، استاد و پیری نیز برای خود برگزینند. از این رو، در دوران رواج آیین فتوت در جوامع مختلف ایران آهنگران هم به عنوان دسته­ای از صنعتگران و پیشه­وران شناخته می­شدند و از شان و جایگاه بالای جوانمردان و پهلوانان در جامعه برخوردار بودند. «فتوت نامه آهنگری» که احتمالاً از سده 12 ق / 18 م برجا مانده است، به آهنگران اهل فتوت در ایران اشاره می­کند. از متن این رساله به غیر از اصول و شرایط آیین فتوت که بر آهنگران جوانمرد فرض است، بسیاری از مباحث فنی و مهارتهای فرایند آهنگری در سده­های گذشته نیز مشخص می­شود.

نکته دیگری که در جایگاه آهنگری در جامعه ایرانیان می­توان گفت، پرداختن گروهی از کولی­ها به آهنگری در میان جوامع شهری، روستایی و ایلی – عشایری ایران است. یکی از مشاغل اصلی کولی­ها آهنگری است. برخی از پژوهشگران خاستگاه اصلی کولی­ها را سرزمین هند دانسته­اند. چنانکه در بخشهای نخست مقاله عنوان شد هندیها از دیرباز در آهنگری و ساخت و پرداخت اشیاء آهنی مهار چشمگیری داشتند. از این رو به نظر می­رسد که سنت پرداختن به آهنگری در میان کولی­ها به سرزمین مادری آنها، هند، باز می­گردد و این سنت ویژه به نسلهای بعدی نیز انتقال یافته است. امروزه نه تنها کولیهای ایران بلکه کولیهای سراسر جهان نیز در آهنگری به شیوه سنتی، نعل­بندی، قفل سازی، میخ سازی و دیگر مشاغلی که با آهنگری مربوط است، بسیار مهارت دارند.

در بسیاری از جوامع روستایی و ایلی – عشایری ایران برخی کارهای به اصطلاح پست و پایین مانند مطربی و رقاصی، ختنه­گری، آهنگری، مسگری، روی­گری، غربال بندی، سبد بافی و جز آنها به کولیهای پراکنده در آن جامعه واگذار می­شود. از این رو گروههای کولی پراکنده در میان جوامع سنتی ایران که پایگاه و منزلت اجتماعی پایینی دارند، در کارهایی که دیگران از پرداختن به آن سرباز می­زنند، مهارت و توانایی بالایی دارند. 

 

 

مزایا و معایب

قطعات فورج شده نسبت به روش‌های دیگر تولیدی از استحکام و خواص مکانیکی عالی تری برخوردار می‌باشند. اکثر فلزات، قابلیت آهنگری و فورج شدن را دارا هستند. فلزاتی مانند فولادهای آلیاژی و فولادهای کربنی و آلومینیوم و آلیاژهای آن، برنج، مس و آلیاژهای آن‌ها و… برای فورج مناسب می‌باشند.

انواع آهنگری

• از لحاظ دمای آهنگری

آهنگری سرد (کار سرد)(به انگلیسی: Cold Forging)

آهنگری گرم (کارگرم)(به انگلیسی: Warm Forging)

آهنگری داغ(به انگلیسی: Hot Forging)

• از لحاظ اعمال نیرو

آهنگری چکشی

در این روش یک چکش به طور سریع و مداوم ضربه‌هایی را به سطح فلز وارد می‌کند.

آهنگری پرسی

در این روش توسط یک دستگاه پرس، نیرو در یک مرحله و بصورت آهسته اعمال می‌شود.

• از لحاظ نوع قالب

آهنگری با قالب باز

آهنگری با قالب بسته

فرایندهای آهنگری

آهنگری با پرس سقوط آزاد

قالب‌های فورج برای فرم دهی و شکل دهی فلزات در تولید انبوه استفاده می‌شود که گاهی با حرارت دهی قطعات کار و گاهی بدون حرارت دهی صورت می‌گیرد. قالب‌های فورج به دو دسته تقسیم می‌شوند:

قالب‌های بسته فورج (Impression Die forging)

قالب‌های باز فورج (Open Die forging)

آهنگری قالب باز

این نوع آهنگری (فورج) همان روش صنعتگران قدیمی است با این تفاوت که در اینجا برای انجام این عمل از تجهیزات مکانیکی استفاده می‌شود. در این روش آهنگری در اثر ضربه چکش‌های مکانیکی، سطح شمشال بر اثر کم کردن ارتفاع آن، افزایش می‌یابد.

در روش فورج کاری سرد، عملیات تولیدی به صورت سرد انجام می‌گیرد که شامل خم کاری، کشش، کله زنی، نقش زنی و اکستروژن، پیچ زنی می‌شود که در این روش به نیروی بالاتری نسبت به فورج گرم احتیاج است. دقت ابعاد قطعات تولید شده با روش فورج سرد، بیش تر می‌باشد.

از این روش برای ساختن قطعات با اشکال، اندازه وجنسهای مختلف استفاده می‌شود. با این روش می‌توان جریان فلز وساختار دانه‌های آن را کنترل نمود ودر نتیجه به استحکام و چقرمگی خوبی دست یافت. از این روش برای تولید قطعاتی که در شرایط کاری تنش بالا و بحرانی کارمی کنند استفاده می‌شود.

از قطعات معروفی که امروزه با استفاده از این روش تولید می‌شود می‌توان به میل لنگ، شاتون، دیسکهای توربینها، چرخ دنده‌ها، چرخها و ابزارآلات اشاره نمود. فورج را می‌توان دردمای اتاق (فورج سرد) یا در دماهای بالاتر (فورج گرم و فورج داغ بسته به دما) انجام داد.

آهنگری قالب بسته

در روش فورج گرم با قالب بستهٔ، قطعهٔ کار (لقمه) بین دو نیمه قالب قرار می‌گیرد و بر اثر نیروی فشاری یا ضربه ای پرس‌های هیدرولیکی یا مکانیکی یا چکش‌های سقوطی، فرم قالب را به خود می‌گیرد. برای ساخت این قالب‌های فورج، از فولادهای گرم کار که دارای چقرمگی و استحکام تسلیم بالایی باشند استفاده می‌کنند. گاهی بر اساس شکل و نوع قطعه برای رسیدن به فرم نهایی از چندین قالب و چند مرحله فورج کاری استفاده می‌شود، زیرا با یک عمل پرس کاری، تولید قطعه کامل، میسر نخواهد بود و قطعهٔ کار به مرور و طی چند مرحله باید شکل نهایی را کسب نماید.

فورج با قالب حفره دار و قالب بسته

در فورج با قالب حفره دار قطعه خام توسط نیروهای فشاری پرس به شکل حفره‌های قالب در می‌آید. توجه شود که مقداری از ماده بین دو نیمه قالب به صورت زائده باقی می‌ماند. زائده نقش بسیار مهمی در جریان ماده در قالب‌های حفره دار ایفا می‌کند. این زائده کوچک سریعاً خنک می‌شود و به سبب مقاومت اصطکاکی، مادة داخل حفره‌های قالب را تحت فشار بالا قرار می‌دهد و باعث پر شدن کامل حفره‌های قالب می‌شود.

مراحل شکل دهی بیلت در قالب حفره دار مقداری از مادة اضافی به صورت زائده در بین دو نیمة قالب باقی می‌ماند. بریده ماده خام (بلانک) ممکن است از فرایندهایی نظیر ریخته‌گری، متالورژی پودر، برشکاری یا فورج بدست آمده باشد. این بلانک روی نیمة پایینی قالب قرارمیگیرد و با پایین آمدن نیمة بالایی قالب به تدریج شکل می‌گیرد.

از فرایندهای ماقبل شکل دهی نظیر باریکسازی ولبه زنی برای توزیع ماده به قسمتهای مختلف بلانک استفاده می‌شود. در باریکسازی ماده از یک ناحیه به سمت بیرون دور می‌شود و در لبه زنی در یک ناحیه جمع می‌گردد. سپس قطعه توسط فرایند لقمه کاری و با استفاده از قالبهای لقمه زنی به صورت ظاهری شاتون درمیآید. درآخرین عملیات فورج، قطعه توسط قالب‌های حفره دار شکل نهایی را به خود می‌گیرد. در انتها زائده برشکاری می‌شود.

فورج سرد

در فورج سرد به نیروهای فوق‌العاده بزرگی برای شکل دادن قطعه نیاز است و مادة خام بایستی به اندازة کافی قابلیت چکش خواری داشته باشد. اما قطعة تولیدشده با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی خوبی است. در فورج داغ به نیروی کمتری نیاز است ولی قطعات تولیدی با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی چندان خوبی نیستند. معمولاً قطعات تولیدی توسط فورج به عملیات اضافی (پایانی) جهت تبدیل شدن به قطعه مناسب کاروحصول دقت مطلوب نیاز دارند.

با استفاده از روش فورج دقیق می‌توان این عملیات را به حداقل رساند. قطعه‌هایی که با استفاده از فورج تولید می‌شود را نیز می‌توان با سایر روشها نظیر ریخته‌گری، متالورژی پودر و ماشین کاری تولید نمود وهمانطورکه انتظارمیرود هرکدام ازاین روشها دارای مزایا و محدودیتهای مربوط به خود از نظر استحکام ، چقرمگی، دقت ابعادی سطح پایانی و نقصهای ساختاری هستند.

فورجینگ افقی

در این دستگاه‌ها سر میله یا لوله ای را که می‌خواهند به شکلهای معین درآورند، گرم و در قالب‌های پرس می‌کوبند و به عبارتی قطر یک لوله به طور موضعی با اعمال ضربات چکش یا فشردن پرس در جهت محور میله افزایش می‌یابد.

آهنگری نوردی (آهنگری غلطکی)

فرآیندی است که در آن، ضمن کاهش ضخامت انواع میله‌های گرد یا مستطیلی، طول آنها افزایش می‌یابد. این روش به منظور تهیه قطعاتی مانند محور چرخ اتومبیل، میله‌های با مقطع متغیر بکار می‌رود. دستگاه دو غلطک نیم استوانه دارد که بر روی آن شیارهایی با مقاطع مورد نظر ایجاد شده است.

آهنگری پر انرژی (آهنگری سریع)

در این روش آهنگری، شکلدهی فلز با نیروی بسیار زیاد در مدت زمان کوتاهی در قالبهای بسته در حالتهای گرم و سرد انجام می‌شود. قطعه کار مورد استفاده باید دارای قابلیت شکل دهی زیاد باشد تا در هنگام عملیات آهنگری در آن شکست بوجود نیاید. با استفاده از این روش می‌توان قطعات را در یک مرحله تولید نمود. همچنین با این روش می‌توان قطعاتی را تولید کرد که تولیدشان با روشهای دیگر آهنگری، مشکلاتی دارد. از طرفی تولید قطعه با دقت ابعادی زیاد کمترین مقدار ماشینکاری همراه است. لازم است ذکر شود که این روش بیشتر برای تولید قطعات متقارن بکار می‌رود. از دیگر محدودیت‌های این روش، این است که برای تولید قطعات فولادی از قبیل فولا ضد زنگ و فلزات مقاوم در برابر حرارت تا وزن ۲۵ پوند مناسب است.

آهنگری قرار

در این فرایند با استفاده از یک حدیده و وارد کردن ضربات مکرر، می‌توان قطر لوله یا میله را کم کرد. به عنوان مثال به منظور تنگ کردن و شکل دادن دهانه مخزن گاز از این روش استفاده می‌شود.

سکه زنی به روش فورج

سکه زنی اساساً یک فرایند فورج قالب بسته برای شکل دادن سکه‌ها، مدال‌ها وجواهرات می‌باشد. برای رسیدن به ابعاددقیق به فشارهایی تا پنج یا شش برابر استحکام ماده نیاز است. دراین فرایند از مواد روانکار نمی‌توان استفاده نمود زیرا باعث پرشدن حفره‌های قالب شده ودر این فشارهای اعمالی رفتار غیرقابل تراکم داشته واز شکل دهی دقیق قطعه جلوگیری می‌کنند. از فرایند سکه زنی با فورج برای ایجاد دقت ابعادی روی سایر قطعات نیزاستفاده می‌شود. این فرایند، اندازه کردن نامیده می‌شود. فرایند اندازه کردن به همراه فشارهای بالا و تغییر شکل قطعه می‌باشد. حک کردن حروف و اعداد روی قطعات را می‌توان با فرایندی شبیه به سکه زنی با سرعت انجام داد.

آهنگری کله زنی گرم

آهنگری شعاعی

آهنگری چرخشی

طراحی قالب‌های فورج

طراحی فالبهای فورج به دانش زیادی دربارة خواص استحکام، چکش خواری، حساسیت به نرخ تغییرشکل و دما، اصطکاک و شکل قطعه نیاز دارد. اعوجاج قالب تحت بارهای بالاخصوصا در تولید قطعات با تلرانس کم قابل ملاحظه می‌باشد. مهمترین قانون در طراحی قالب این است که قطعه در هنگام عملیات فورج در جهتی که دارای کمترین مقاومت است جریان می‌یابد.

بنابراین قطعه (شکل میانی) بایستی به گونه ای شکل داده شود تا تمامی حفره‌های قالب پر شود. در شکل دهی اولیه قطعه، ماده نباید به آسانی به سمت زائده حرکت کند.

الگوی جریان دانه‌ها بایستی مطلوب باشد و لغزشهای شدید بین قطعه و قالب بایستی به حداقل برسد تا فرسایش کاهش یابد.انتخاب اشکال نیازمند تجربة زیادی بوده و شامل محاسبات سطوح مقطع در هر موقعیتی از فورج می‌باشد. از آنجاییکه ماده در این فرایند تحت تغییرشکلهای مختلفی در مناطق مختلف حفره‌های قالب می‌باشد، خواص مکانیکی بستگی به موقعیت فورج دارد.

در اغلب قطعات فورج شده، خط جدایش Parting line درست در مکان بزرگترین سطح مقطع قطعه قرار دارد. در قطعات متقارن خط جدایش معمولاً خط مستقیمی در مرکز قطعه می‌باشد اما در قطعات پیچیده این خط در یک صفحه قرار ندارد. این قالب‌ها به گونه ای طراحی می‌شوند تا هنگام کار قفل شده و از حرکتهای عرضی قالب جلوگیری شود. در این حالت تعادل نیروها و هم محوری قطعات قالب حفظ می‌گردد. بعد از آنکه قالب پر شد به مواد اضافی. اجازه داده می‌شود که به داخل سیمراهه Gutter راه پیدا کند. این موضوع باعث می‌شود که این مواد اضافی باعث بالا بردن فشار قالب نشوند. معمولاً ضخامت زائده Flash برابر۳٪ بیشترین ضخامت قطعه فورج کاری می‌باشد. طول تکة مسطح Land معمولاً دو تا پنج برابر ضخامت زائده می‌باشد. در طی سالها چند طراحی مختلف برای سیمراه ارائه شده است. در اغلب قالبهای فورج به زاویة شیب Draft angle مناسب برای بیرون آمدن قطعه از قالب نیاز می‌باشد. قطعه در هنگام خنک شدن هم از نظر طولی و هم از نظر شعاعی منقبض می‌شود بنابراین زوایای شیب داخلی بزرگتر از زوایای شیب خارجی ساخته می‌شوند . انتخاب صحیح اندازة شعاعها و گوشه‌ها به منظور اطمینان خاطر از جریان آرام فلز به داخل حفره‌ها و افزایش عمر قالب بسیار مهم است.

معمولاً شعاع‌های کوچک غیرمطلوب می‌باشد، چراکه جریان فلز را با سختی مواجه کرده، فرسایش قالب را بالا م قالب می‌شود یبرد (به دلیل ایجاد تمرکز تنش و حرارت) قوس‌های کوچک همچنین سبب ایجاد ترک‌های ناشی از خستگی می‌شود. در بنابراین مقدار این قوسها تا آنجاییکه طراحی قطعة فورج کاری اجازه می‌دهد باید بزرگ باشد.

در فرایند فورج، خصوصاً برای قطعات پیچیده می‌توان از قالب‌های چندتکه به جای قالب‌های یک تکه استفاده نمود. این موضوع باعث کاهش هزینه‌های ساخت قالب‌های مشابه می‌شود این تکه‌ها (مغزها) را می‌توان از مواد پراستحکام تر و سخت‌تر ساخت و در صورت فرسایش و شکست این تکه‌ها می‌توان آنها را به راحتی می‌توان تعویض نمود.

جنس قالب‌ها[ویرایش]

اغلب عملیات فورج خصوصاً در مورد قطعات بزرگ، در دماهای بالا انجام می‌شود؛ بنابراین مواد قالب بایستی:

الف) دارای استحکام و چقرمگی در دماهای بالا باشند

ب) سختی پذیر بوده و بتوان آنها را به صورت یکنواخت سخت کاری نمود

ج) در مقابل شوکهای حرارتی و مکانیکی مقاوم باشند

د) در مقابل سایش به سبب پوسته شدن در فورج داغ مقاوم باشند

انتخاب جنس قالب به فاکتورهایی نظیر: ابعاد قالب، ترکیب و خواص قطعه، پیچیده بودن قطعه، دمای فورج، نوع فرایند فورج، هزینة مواد قالب و تیراژ قطعه بستگی دارد. همچنین انتقال حرارت از قطعة داغ به قالب فاکتور مهمی می‌باشد از مواد ی که معمولاً در ساخت قالبهای فورج استفاده می‌شود، می‌توان به فولادهای دارای کرم، نیکل، مولیبدن و وانادیم اشاره نمود.

روانکارها[ویرایش]

روانکارها به شدت بر میزان اصطکاک و سایش تأثیر می‌گذارند؛ بنابراین در مقدار نیروها و جریان فلز به داخل حفره‌ها موثرند. همچنین به عنوان حایل حرارتی بین قطعة داغ و قالب نسبتاً خنک عمل کرده، باعث پایین آمدن نرخ خنک شوندگی قطعه و بهبود جریان فلز می‌گردد. نقش مهم دیگر روانکار عملکردن به عنوان عامل جدایش و جلوگیری کننده از چسبیدن قطعه به قالب می‌باشد.

در فرایند فورج از روانکارهای مختلفی می‌توان استفاده نمود در فورج داغ از گرافیت، دیسولفید مولیبدن استفاده می‌شود. در فورج داغ معمولاً قالب مستقیماً به روانکار آغشته می‌شود، در فورج سرد قطعه به روانکار آغشته می‌شود. روش کاربرد و یکنواخت نمودن ضخامت روانکار روی بلانک در کیفیت محصول مهم است.

روش آهنگری یکی از کهن ترین روش های فرم دهی فلزات می باشد که در دوران گذشته فلز مورد نظرشان را تا حد لازم گداخته و سرخ می کردند و بعد با یک انبر آن را بر روی سندان نگه می داشتند و چکش کاری می کردند تا شکل مورد نظر را پیدا کند و گاهی فلز گداخته را با چکش کاری در داخل یک قالب شکل می دادند و فلز گداخته شکل قالب را به خود می گرفت.
پروسه ی آهنگری نوین نیز بر همین اساس استوار شده است. در روش فورج، قطعه ی اولیه که لقمه نامیده می شود در میان دو نیمه ی قالب قرار می گیرد و نیرویی زیاد به صورت آرام و گاهی ضربه ای به آن وارد می شود. به این ترتیب قطعه ی گداخته در محیط قالب، شکل و فرم داخل قالب را به خود می گیرد و فلز اضافی به حفره ی فلاش وارد می شود که بعدا از قطعه جدا می شود و دور ریز قطعه ی فورج شده محسوب می گردد.
پروسه ی فورج معمولا به صورت گرم انجام می گیرد و هر فلزی میزان حرارت مشخصی برای فورج شدن دارد. در روش فورج قطعه ی گداخته شده در کوره که به حرارت مشخص رسیده باشد را در قالب می گذارند که بر اثر فشار، فرم قالب را به خود بگیرد. 

قطعات فورج شده نسبت به روش های دیگر تولیدی از استحکام و خواص مکانیکی عالی تری برخوردار می باشند. اکثر فلزات، قابلیت آهنگری و فورج شدن را دارا هستند. فلزاتی مانند فولادهای آلیاژی و فولادهای کربنی و آلومینیوم و آلیاژهای آن، برنج، مس و آلیاژهای آن ها و... برای فورج مناسب می باشند.

قالب های فورج برای فرم دهی و شکل دهی فلزات در تولید انبوه استفاده می شود که گاهی با حرارت دهی قطعات کار و گاهی بدون حرارت دهی صورت می گیرد. قالب های فورج به دو دسته تقسیم می شوند:
1) قالب های بسته فورج (Impression Die forging)
2) قالب های باز فورج (آزاد) (Open Die forging)  

در روش فورج با قالب بسته ی گرم، قطعه ی کار (لقمه) بین دو نیمه قالب قرار می گیرد و بر اثر نیروی فشاری یا ضربه ای پرس های هیدرولیکی یا مکانیکی و یا چکش های سقوطی، فرم قالب را به خود می گیرد. برای ساخت این قالب های فورج، از فولادهای گرم کار که دارای چقرمگی و استحکام تسلیم بالایی باشند استفاده می کنند. گاهی بر اساس شکل و نوع قطعه برای رسیدن به فرم نهایی از چندین قالب و چند مرحله فورج کاری استفاده می شود، زیرا با یک عمل پرس کاری، تولید قطعه کامل میسر نخواهد بود و قطعه ی کار به مرور و طی چند مرحله باید شکل نهایی را کسب نماید. 
در روش فورج با قالب های باز، قالب ها دارای فرم و شکل ساده ای می باشند و گاهی قالب ها صرفا دو سطح تخت و مسطح می باشند که در عملیات فورج، قطعه ی کار بین دو سطح قالب چرخانده می شود تا نیروی فشاری پرس، آن را به شکل لازم در بیاورد. در این روش، قطعات بزرگ که بیش از 150 تن وزن دارند قابل تغییر شکل می باشند. از روش فورج غلطکی نیز استفاده شایان می شود. در این روش، یک سوراخ در یک ورق نازک و مدور فلزی می شود و بعد از نورد کردن یا حتی فشردن  و ضربه زدن، یک حلقه با ارتفاع کم تر و قطر بیش تر به دست می آید و این شیوه، ترکیبی از دو روش نورد و فورج است و با این پروسه، رینگ هایی بین 0.5 گرم تا 180 تن تولید می شود.
در روش فورج با قالب های باز، قالب ها دارای فرم و شکل ساده ای می باشند و گاهی قالب ها صرفا دو سطح تخت و مسطح می باشند که در عملیات فورج، قطعه ی کار بین دو سطح قالب چرخانده می شود تا نیروی فشاری پرس، آن را به شکل لازم در بیاورد. در این روش، قطعات بزرگ که بیش از 150 تن وزن دارند قابل تغییر شکل می باشند. از روش فورج غلطکی نیز استفاده شایان می شود. در این روش، یک سوراخ در یک ورق نازک و مدور فلزی می شود و بعد از نورد کردن یا حتی فشردن  و ضربه زدن، یک حلقه با ارتفاع کم تر و قطر بیش تر به دست می آید و این شیوه، ترکیبی از دو روش نورد و فورج است و با این پروسه، رینگ هایی بین 0.5 گرم تا 180 تن تولید می شود.
در روش فورج کاری سرد، عملیات تولیدی به صورت سرد انجام می گیرد که شامل خم کاری، کشش، کله زنی، نقش زنی و اکستروژن، پیچ زنی می شود که در این روش به نیروی بالاتری نسبت به فورج گرم احتیاج است. دقت ابعاد قطعات تولید شده با روش فورج سرد، بیش تر می باشد.