<<
>>

Дамасская сталь и грузинский булат

Дамаск — древнейший город на Ближнем Востоке. По преданию, его именовали «четвертым раем». На рынках города продавалось лучшее оружие, чеканка, самые дорогие ткани, редкостные пряности.

В 284 — 305 годах римский император Диоклетиан повелел построить в Дамаске оружейные заводы. Это были уже не первые кузницы, где выковывалась узорчатая сталь. По преданию еще раньше, после похода Александра Македонского в Индию, мастера, умеющие ковать узорчатые мечи из индийского вутца, обосновались в Дамаске. Западная Европа ознакомилась с узорчатыми клинками в период сражений крестоносцев с сарацинами, и там называли «Дамаском» узорчатую сталь как сварную, так и литую.

Поскольку в древности оружие из индийского и сиамского железа делалось и продавалось чаще всего на базаре в Дамаске, очень трудно выяснить, какой булат делали в Дамаске, а какой в Индии. П. П. Аносов и другие историки металлургии различают старую настоящую индийскую сталь, которую называют еще «дамаск» или «чистый Дамаск», и новую — «наварной дамаск» или «дамасскую сталь». «Чистый дамаск», так же как индийский «вутц» и древнеперсидский

«пулад», является литой сталью. Клинок изготовляли из цельного куска такой стали, полученного плавкой. Он имел естественные узоры. Сегодня чистый дамаск (вутц) называют булатом или булатной сталью. Таким образом булатом называют литую сталь, имеющую естественный узор. Только оружие, полученное путем ковки литой булатной стали (слитка или «вутца») и имеющее естественные узоры, обладало очень высокими механическими свойствами. Именно о нем складывались легенды.

В древности, конечно, не могли знать о химическом составе булата и не умели связывать строение стали с ее свойствами. Следовательно, объяснить, почему тем или иным свойствам соответствует определенная форма булатного узора, никто не мог. Этим пользовались древние мастера. Чтобы дороже продать клинок, они стремились искусственно воспроизвести на нем узоры, свойственные хорошему булату.

Искусственные способы воспроизведения узора появились, очевидно, вначале в Дамаске. В этом городе производились знаменитые узорчатые ткани, которые еще и сейчас известны под названием «дамаск» (во Франции — дамасье, в Голландии — дамаст). Известный исследователь дамасской стали А. К. Антейн [3] не исключает возможности, что искусственную узорчатую сталь называли «дамасской» из-за сходства рисунка поверхности клинков с узорами дамасских тканей. Это подтверждается тем, что на западе до сих пор слово «дамаск» трактуют как «цветастая», или «сталь с цветным узором». Термин «дамасская сталь» или «Дамаск» получил настолько широкое распространение, что им еще и в наше время иногда неправильно называют настоящие литые булаты. Между тем искусственный узор дамасской стали отличить от естественного булатного часто бывает трудно. Если рисунок на дамасской стали повторяется в соседних фрагментах, как на обоях, а линии узора короче и постоянны по толщине, то это так называемый «наварной дамаск» или сварочный булат. Сварочный булат в дальнейшем мы будем называть «Дамаском» или «дамасской сталью». Узоры на изделиях из Дамаска отличаются от узоров на изделиях из булата. Встречаются простые (рис. 1а) и сложные дамасские узоры (рис 16). Последние представляют собой глазки или агатовидные фигуры, состоящие из ряда замкнутых концентрических линий, напоминающих лучшие сорта литого булата.

а

Рис.1. Узоры Дамаска (сварочного булата): а-простой, V-образный; б-сложный, «розочка»

б

Рис.1. Узоры Дамаска (сварочного булата): а-простой, V-образный; б-сложный, «розочка»

Существовало много способов изготовления узорчатых клинков из дамаска. Например, скручивали в виде каната полосы или куски проволоки, имеющие различное содержание углерода и потому разную твердость.

Такая «плетенка» проковывалась, а точнее, проваривалась под молотом после нагревания. Поскольку куски были разного состава, на клинке при травлении проявлялся узор. Варьируя способы сплетения проволоки или полос, можно было получить различные узоры на поверхности клинка.

Есть предположение, что способ изготовления дамаска (сварочного булата) мог возникнуть случайно: из-за отсутствия нового материала мастера часто сваривали старые куски железа. Это со временем и могло привести к способу получения сварных клинков.

Изобретатели холодного оружия из Дамаска быстро обнаружили, что хотя его качество и уступает оружию из настоящего булата, но является несравненно более высоким, чем качество клинков из обычной стали. Поэтому ножи, кинжалы и сабли из сварочного булата также ценились очень высоко. Есть сведения, что в XVIII —XIX веках сабельный клинок из дамасской стали в Хоросане стоил огромных денег — 7000-8500 имперских талеров.

Некоторые способы изготовления клинков из дамаска появились еще в глубокой древности. Во всяком случае они восходят к эпохе поздней Римской империи. В 1859 —

1863 годах около селения Нидам (Дания) вблизи побережья Альзензунда в торфяниках были обнаружены три римских корабля с грузом. Корабли, очевидно, потерпели крушение во время бури. Два из них затонули, а третий сел на песчаную отмель. Среди корабельного груза оказалось свыше ста мечей, утварь и монеты. На мечах были обнаружены римские пометки, монеты оказались динарами, выпущенными в III веке.

Исследование металла клинков мечей показало, что они имеют структуру сварочного булата, изготовленного старинными способами «наварного дамаска». Известны три разновидности этого способа, которые отличают по узорам на клинке: полосатый дамаск, наварной дамаск и цветочный дамаск. Цветочный называют также «розовым Дамаском».

Полосатый дамаск изготовляли простой сваркой разных по твердости стальных полос, наложенных друг на друга, причем полосы с большим содержанием углерода чередовались с полосами, содержащими очень мало углерода.

Угловой дамаск делали следующим образом. Брали полосу полосатого дамаска, нагревали и скручивали иод молотом, после чего сплющивали и вновь вытягивали в полосу. К полученной полосе приваривали такую же полосу, но скрученную в противоположную сторону. В результате получали рисунок, напоминающий угольник или римскую букву V, посередине которой хорошо была видна осевая линия. Сваркой двух V-образных полос получали рисунок, напоминающий букву X. К методам получения розового дамаска мы еще вернемся.

На проржавевших обломках найденных мечей обнаружили рисунки всех перечисленных видов сварочного дамаска. Интересно, что после того, как сняли ржавчину и просмотрели структуру поперечного сечения мечей, обнаружили, что рисунок («дамасское переплетение») не проходит через всю массу металла. При исследовании прежде всего бросалась в глаза разница структуры дамаска на одной стороне клинка и на другой. После шлифовки, полировки и протравки кислотой поперечного сечения клинков на них появились темные прослойки — это были твердые куски стали с высоким содержанием углерода. Они были умышленно вварены в мягкую основу. Из этого следует, что при

выработке мечей сначала ковался остов, а затем на него с двух сторон насаживались прокованные дамасские полосы.

Лезвия у мечей были гладкие, без рисунка, следовательно, они приваривались отдельно- На отдельных мечах лезвие представляло собой сваренные полоски углеродистой стали и Дамаска. Таким образом, все найденные мечи отличались по качеству и структуре (рисунку) железа, использованного для лезвия и тела меча.

Химическим анализом металла римских мечей обнаружено следующее содержание элементов в стали (в процентах): углерод 0,6; кремний — 0,15; марганец — 0,363; фосфор — 0,054 и сера — 0,073. Содержание углерода от оси меча к лезвию увеличивалось.

Известны и другие способы приготовления сварочного булата. Один из них заключался в том, что полосу сваривали из 20 слоев более твердой и более мягкой стали, расположенных различным образом в зависимости от цели употребления изделия, после чего полосу перегибали и сваривали вторично 40 слоев, еще перегибали и сваривали 80 слоев, еще раз перегибали и сваривали 160 слоев и еще раз перегибали и сваривали 320 слоев.

После вытяжки из нее делали заготовки для клинка. Если такой клинок нагреть и быстро охладить, то более твердые стальные слои становятся отчетливо видны на поверхности мягкого железа, образуя характерный древовидный рисунок. Специальной ковкой, последующей шлифовкой и травкой добивались образования «коленчатого» узора.

В Златоусте также делали многослойный «дамаск». Полосы железа и стали проковывали, складывали вдвое, расковывали в пластины, сваривали 20 таких пластин и складывали их вдвое. Таким образом, получали клинки из 1600 слоев железа и стали. В японских клинках бывало не только десятки тысяч, а миллионы слоев. Есть сведения, что в одном клинке было более 4 миллионов слоев, что соответствует 22 складываниям! [4].

В более поздние времена из сварочных булатов на Востоке особенно ценился амуз- гинский, представлявший собой крупнорисунчатую дамасскую сталь. Клинок изготовляли следующим образом. Брали три пластины: одну из среднеуглеродистой «крепкой» стали, так называемой «антушки», вторую — из низкоуглеродистой и «мягкой стали («дуга- лалы») и третью — из высокоуглеродистой, «очень крепкой» стали («альхана»). Из каждой пластины вначале выковывались тонкие полосы, после чего они сваривались. Обычно из сварочных полос выковывали четырехгранный стальной стержень, который затем вытягивался и уплощался. Из такой заготовки выходило два клинка.

Анализом способов изготовления клинков мечей из Дамаска и узоров сварочного булата занимались многие известные металлурги у нас в стране и за рубежом. А. К. Антейн [3] и А. Льестол (на которого Ан- тейн ссылался в своей работе) провели широкое исследование узоров мечей из Дамаска путем моделирования способа их приготовления на пластилине и пластинах из мягкой и твердой сталей.

Методика моделирования состояла в следующем: сначала брали три (или больше) стальные пластинки (черный пластилин), между ними прокладывали две железные пластинки (белый пластилин) такой же толщины. После этого с внешних сторон помещали две железные пластины потолще.

Срезая лишний пластилин, блоку придавали цилиндрическую форму и скручивали его несколько раз вокруг продольной оси. Разрезы на разных расстояниях от центра дают узоры различных видов.

Если такой крученый брусок разрезать по осевой линии, получается крестовидный узор; если разрезать ближе к краю — узор из косых линий. Из таких линий легко сделать V или Х-образные узоры. Разрезы между указанными выше плоскостями дают промежуточные узоры. Один из промежуточных разрезов позволяет получить узор в виде розы: для этого сваривают два крученых прутика с полукруглыми узорами так, чтобы из двух полукругов разных прутиков получился один круг. Подобные узоры получены также на железе и стали методом ковки и скручивания (рис.2). Холодное оружие из дамасской стали, дошедшее до наших дней, свидетельствует о том, что в древности существовали два способа использования даммасской стали при изготовлении клинков. Первый состоял в том, что вся средняя часть клинка изготовлялась из дамасской стали, а к ней приваривалось лезвие из углеродистой стали (0,6-0,8% углерода). При втором способе слой дамаска наваривался на основной металл клинка поверх дола. Клинки, сделанные по первому способу, старше. Они, как правило, относятся к IX-XI векам.

Вплоть до конца XIV века в Дамаске изготовляли лучшее оружие в мире. В 1370 году в Самарканде к власти пришел великий эмир Тимур (Тамерлан). Для того чтобы упрочить свою власть и удержать феодалов и кочевую знать от внутренних мятежей и междоусобиц, он начал большие завоевательные войны. В начале XV века (1401 год) Тимур покорил Сирию и взял Дамаск. Город был сожжен, а мастера, владеющие искусством изготовления оружия, были увезены в Самарканд. В этот и другие города Средней Азии переселялись десятки тысяч ремесленников из завоеванных стран.

Чтобы подорвать военную мощь Золотой Орды, Тимур старался ликвидировать ее транзитную торговлю. Он разрушил такие большие города, как Сарай Берке, Астрахань, Азов, а также Ургенч. В результате вся средиземноморско-азиатская торговля направлялась только по караванным путям, проходившим через Иран, Турцию, Армению, Грузию, Бухару, Самарканд. С этого времени начинается широкое распространение разнообразных способов изготовления дамасской стали (дамаска) в Средней Азии, на Кавказе и особенно в Турции.

Рис. 2. Схема получения узоров сварочного булата: а-простой, V-образный; б-сложный, «розочка» [3]

Рис. 2. Схема получения узоров сварочного булата: а-простой, V-образный; б-сложный, «розочка» [3]

Поскольку донские казаки постоянно участвовали в русско-турецких войнах, их оружие претерпевало «естественный» отбор: в их вооружении оказывались наиболее стойкие сабли и шашки В джигитовках и состя

заниях выявлялись не только боевые качества всадников, но и крепость булата. О. Жолондковский и И.Ильчук сообщают, что на Кубани и Тереке арсенал казаков представлял такую оригинальную мозаику, такую смесь оружия всех времен и стилей, что специалисты могли только диву даваться [4]. Часть этого оружия из литого турецкого шама, дамаска и лучших сортов «дамасски- рованной» стали (так называли клинки, на поверхности которых был выгравирован рисунок, похожий на рисунок Дамаска) и ныне можно увидеть в Новочеркасском музее истории донского казачества и других музеях страны.

Основное количество сабель было отбито казаками у горцев. Это оружие изготов лено прославленными мастерами Кавказа из аулов Амузги и Кубачи (Дагестан) знаменитыми братьями-оружейниками Исди-Кардаш, кинжальных дел мастером Магометом Myp- тазалиевым. В селении Амузги делали клинки, а в Кубачи их украшали. Произведения кубачинских мастеров поражают своим недосягаемым мастерством до сих пор. Существует легенда, что когда-то персидские ювелиры прислали в Кубачи тончайшую стальную проволоку:

-Если вы что-то умеете,- писали они,-то сделайте такую же.

В ответ кубачинские мастера просверлили ее насквозь и отослали назад со словами:

-Мы из такой проволоки трубы делаем...

Очень ценились уникальные шашки терс- маймуны и калдыны, называемые иногда волчками («волчком» также клеймились лучшие клинки Золингена). Калдын — широкий почти прямой клинок с изображением волка на одной его стороне и круга с крестом — на другой. Терс-маймун очень похож на калдын, но бегущий зверь изображен схематично, а кресты на клинке дополняются латинскими буквами NM, обозначающими, по-видимому, либо название местности, либо имя изготовителя. Точных сведений о происхождении этих клинков до сих пор нет.

Лучшей на Кавказе считалась шашка «гурда». С ней можно было вступать в бой с противником, закованным в латы. О сказочных качествах гурды красноречиво рассказывает старинная легенда: «Один горец научился ковать чудо-шашку. Ho вот прослышал он, что живет на свете другой такой же мастер. Захотелось ему испытать,чей клинок крепче. Встретились кузнецы, выхватили шашки. «Смотри, «гурда»,— крикнул первый, — и ударил по шашке соперника. Перерубил булат, а вместе с ним и мастера». Гурда до нас дошла лишь в отдельных экземплярах и сегодня является музейной редкостью.

He меньшей славой пользовалось оружие старого кумыцкого мастера Басалая и его многочисленных потомков в Дагестане. Изготовленные ими кинжалы так и назывались «басалаи». Утверждали, что их лезвием можно было высечь из камня искру, а потом побриться [5].

Необычный Дамаск найден в прибалтийском бассейне. На лезвие средневековых мечей выводили не твердую стальную, а мягкую полоску железа и только после нее делали твердое острие. Долго металлурги не могли понять, зачем это делалось... Объяснение такой конструкции средневековых мечей дал профессор из Владимирского политехнического института Г. П. Иванов.

Однажды адмирал С. О. Макаров присутствовал на полигоне при испытании броневых плит, цементованных и закаленных по методу Гарвея. Плиты эти на поверхности имели большое содержание углерода, и после закалки поверхность плиты приобретала высокую твердость. Однако по мере углуб

ления содержание углерода уменьшалось, и материал становился все мягче и мягче.

При испытаниях по недосмотру одну из броневых плит установили к орудию обратной, мягкой стороной. Началась стрельба, и снаряды без труда пробивали эту плиту, считавшуюся неуязвимой. Случай этот произошел на глазах у многих специалистов, но правильный вывод сделал только адмирал Макаров.

«Если закаленную поверхность плиты легко пробить с обратной стороны,— подумал адмирал,— то нельзя ли эту самую «изнанку» насадить на головную часть снаряда?» «Макаровские» мягкие колпачки на броневых снарядах насквозь прошивали гар- веевскую броню... Так не для того ли, чтобы пробивать стальные латы противника, древние кузнецы нашивали мягкую полоску стали на закаленное очень твердое лезвие средневекового меча?

Широко известен грузинский дамаск (сварочный булат). По мнению П. П. Аносова, он близок к индийскому. Павел Петрович считал, что лучшие сварочные булаты делали в Индии, Турции, Сирии и Персии (Иране). Их, возможно, начинали готовить мастера, знакомые с выделкой настоящего литого булата. Традиции приготовления Дамаска в Грузии были непосредственно связаны с производством оружия в Индии и странах Ближнего Востока.

Как уже было отмечено, холодное оружие делали главным образом в горной части Грузии, но дамаск умели делать лишь в нескольких городах. Оружие тифлисского производства славилось далеко за пределами Кавказа. Есть сведения, что в XVIII веке горским народам Кавказа и Ирана сабли и кинжалы поставлялись из Тифлиса. В XIX веке Тифлис продолжает оставаться центром изготовления оружия из дамаска. Это хорошо известно А. С. Пушкину, который писал, что тифлисское оружие дорого ценится на всем Востоке.

Десятилетия славилась своим Дамаском семья Элиазарошвили. Исследователь истории производства стали в Грузии К. К. Чо- локошвили [2] установил, что эта семья «секрет изготовления дамаска унаследовала от предков». Особенно популярным был мастер дамасского оружия Георгий Элиазарошвили, которого упоминает даже М. Ю. Лермонтов в одном из вариантов стихотворения «Поэт»:

В серебряных ножнах блистает мой кинжал,

Геурга старого изделье.

Булат его хранит таинственный закал,

Для нас давно утраченное зелье.

Сын Георгия — Карамон Элиазарошвили продолжал дело отца. Он знал, что в былые времена грузинские мастера изготовляли булатные клинки из индийского железа — вутца. Карамон объясняет: «Вутц — слиток стали в виде толстой лепешки. Одни полагали, что это смесь стали и железа, другие — железа и чистого графита, а третьи — что это «особая сталь».

Ho вутца давным-давно нет, и Карамон Элиазарошвили делает булатное оружие из грузинских подков, опилок из турецкой стали, чугуна и полос сварочного железа. Все же оружие из грузинского булата обладало столь высоким качеством, что при испытании клинков ими отсекали одним ударом голову быка или коровы. Правда, как правильно заметил П. П. Аносов, для такой работы, кроме качества клинка, еще требовалась сила его обладателя...

Известный историк кавказских походов русский генерал В. Патто писал в XIX столетии [6]: «Безусловно, русские кавалерис

ты за счет своей отваги и богатырской силы успешно противостоят восточным конникам, но крепость и острота ятаганов и шашек, сделанных из дамасской стали, значительно превосходят крепость сабель наших солдат. Для того чтобы успешно владеть настоящим булатным клинком, не нужна особая физическая сила, он страшен даже в руках ребенка».

Итак, к началу XIX века русская армия, считавшаяся одной из сильнейших в мире, не имела на вооружении хороших клинков. Необходимо было обратить серьезное внимание на производство холодного оружия в России. Начальник оружейных заводов и министр финансов Е. Ф. Канкрин дал распоряжение организовать изготовление булатных клинков. Обратились к Элиазарошви- ли, искусство которого было широко известно. Сохранились сведения, что Карамон Элиазарошвили в 1828 году раскрыл рецепт изготовления грузинской сабельной стали. К. К. Чолокашвили нашел этот рецепт в старых «Актах Кавказской архивной компании». Позволю себе привести его целиком — из этого описания даже неспециалисту ясно, как непрост был метод.

«Для одной сабли или шашки взять 5 фунтов полосового железа, положить в кузнечный горн, в котором довести его до такой степени (т. е. раскалить), чтобы можно было разрубить на три части по длине полосы, после чего перерубить каждую часть на два куска, из чего образуется 6 равных частей, длиною каждая в четверть аршина. Потом взять два фунта стали, вываренной или сырцовой, положить также в ковш, раскалив ее так, чтобы можно было разрубить оную на три части по длине полосы, равные по величине железным частям.

Затем, взяв два куска означенного выше железа, вложив в них один кусок прописанной стали, сварить песком и обыкновенным порядком тоже с прочими железными частями и сталью. Когда таким образом железо со сталью сварено, должно выковать сваренный кусок длиною вдвое, т. е, в пол-арши- на, шириною в три четверти вершка и толщиною в одну восьмую вершка. Потом каждый сей кусок, раскалив в горне, обсыпать сверху и снизу посредством железной лопатки, толченым чугуном (который должен быть приготовлен наперед подобно песку). Всего же потребно чугуна из 6 кусков означенного выше железа один фунт. После сего выковать вновь каждый кусок вдвое, т. е. в один аршин длиною, шириною в полвершка. Окончив, согнуть каждый кусок 5 раз и, взяв оные в клещи, сварить вместе в горне с песком; потом, вытянув посредством кожи из сего материала прут длиною в пол-аршина, перерубить на две части, сварить оный с песком и, вытянув из него вновь пол-аршина, перерубить пополам. После сего вложить в середину оных полуфунтовую полосу стали, длиною и шириною подобную сим кускам перерубленного железа, сварить с песком вместе, выковать полосу, подобную сабле, но, однако, короче двумя вершками. Сию полосу должно насечь зубилом с обеих сторон, подобно крупному напильнику, потом насечку сию сточить или спилить и тогда вытянуть по произволу саблю или шашку, после чего положить в клинок, а через четверть часа, вынув и вычистив в одном каком-нибудь месте пыль, смотреть, если струя на нем окажется хороша или по желанию, тогда вычистить тем же самым из пыли порошком и употреблять».

Известно, что в 30-е годы XIX века в Тифлис были направлены русские ученики. В 1832 году Элиазарошвили посылает с ними императору Николаю I сабли своего изготовления. Это оружие сейчас хранится в Эрмитаже в Ленинграде и в Историческом

музее в Москве. К. К. Чолокашвили приводит также архивные документы 1888 года, в которых указывается, что «лучшими клинками в кавалерии считались те, которые были изготовлены учениками Элиазарошвили».

Рецепт Элиазарошвили весьма похож на сохранившиеся описания производства мечей в Северной Индии с искусственно науг- лероженной поверхностью. Полосу обычного кричного железа многократно обсыпали чугунными опилками, а затем последующей многократной проковкой при «сварочном жаре» создавали на ней нацементоваиную поверхность. Такие клинки обладали острым лезвием, имели некоторую продольную упругость и вязкость. Они уступали по качеству только булату...

Приведенные сведения о Дамаске (сварочном булате) — наиболее поздние. К концу XIX века в мире уже почти не делали холодное оружие из сварочного булата. Секрет его производства был вскоре окончательно утерян. Интересно, что в эти времена и в Индии, и в Дамаске изготовляли холодное оружие из обычных сортов английской или шведской стали.

Производство дамаска (сварочного булата) было самостоятельным промыслом со своими секретами и традициями. Очень трудно сварить полосы или проволоки разнородной стали в один цельный кусок, получить определенный узор, да еще обеспечить твердость, гибкость и остроту выкованному клинку. Дело в том, что после нагрева в горне полосы стали или проволоки поверхность металла окисляется, и пленка окислов препятствует его сварке. Чтобы сварка происходила, надо очень точно выдерживать температуру и удалять окислы с поверхности стали. Способы удаления окислов, температура сварки, скорость ковки, порядок соединения полос с различным содержанием углерода и составляли, очевидно, главные секреты мастеров, делавших оружие из сварочного булата.

Недаром в имеющихся описаниях изготовления амизгинского дамаска обычно говорится, что, когда наступала пора сваривать пластины, мастер выгонял всех из кузницы, тщательно оберегая тайну порядка соединения пластин и способа их сварки. Если же мастер допускал посторонних, то применял такие приемы, которые отвлекали любопытных: совершал над полосой самые необыкновенные ритуалы, например, посыпал полосу пеплом заживо сожженного животного или другими неведомыми опилками и порошками. Между тем главный предмет тайны составляли, по всей вероятности, порошки, которые применялись для сварки в качестве флюсов. Теперь совершенно понятно, что это были флюсы, которые, с одной стороны, имели достаточно низкую температуру плавления, были жидкотекучи и легко выдавливались под молотом, а с другой — быстро растворяли окислы железа, обнажая чистую поверхность металла, необходимую для сварки. Мастера использовали разные флюсующие порошки, но каждый свято хранил в секрете состав «камней», им применяемый. Поэтому, возможно, и в рецепте Элиазарошвили нет самого главного — состава флюса для сварки полос. Мастер подробнейшим образом рассказывает о порядке сварки полос, а флюс упоминает между прочим, называет его песком, не раскрывая секрета его состава и способа приготовления.

В Западной Европе до XV—XVI веков не знали о существовании литого булата. Поэтому возникающие здесь центры по изготовлению холодного оружия старались использовать секреты Дамаска. Так, например, испанские оружейники заимствовали приемы производства дамасской стали у арабов, живших на Пиренейском полуострове. В Толедо, который

стал одним из 5 центров производства холодного оружия, впоследствии делали высококачественные клинки из обычной стали. Чтобы рекламировать их высокое качество, на поверхности клинка литографическим способом наносили дамасский узор. Такие клинки специалисты называют «ложными булатами».

Особенно широко развернулось производство подделок под булат в XVIII —XIX веках. В это время в Европе научились производить высокоуглеродистую литую сталь, и западноевропейские мастера, оставив попытки раскрыть секреты производства дамасска, начали изготовлять из нее довольно хорошее холодное оружие. В Италии (Милан), в Испании (Толедо), в Германии (Золинген), во Франции и Бельгии (Льеж) и даже в Англии стали широко производить «ложный булат.

«Ложные булаты», особенно золингенов- ские и толедские, приобрели известность благодаря высокой степени полировки и красивым узорам, которые наносились на клинки различными методами. Ремесленники, рисующие декоративные узоры на металле, назывались «дамасскировщиками», а клинки «ложного булата» — «дамасскированными». Многие «дамасскированные» клинки были не очень высокого качества, поскольку они изготовлялись из обычной шведской или английской углеродистой стали. Поверхность металла полировали, тщательно очищали от грязи и покрывали раствором специального состава в терпентиновом масле. Узоры булата выводили кистью или резцом, а потом протравливали рисунок соляной кислотой. Особенно преуспевали мастеровые из немецкого городка Клименталя: они получали узоры на клинках не только описанным способом, но часто их просто гравировали.

Сходство рисунков на Дамаске и «дамас- скированной» стали нередко приводило ко всяким недоразумениям. В частности, описание личного оружия Вильгельма I, Бисмарка и Наполеона сделано таким образом, что совершенно непонятно — то ли оно изготовлено из дамаска, то ли из «дамасски- рованной» стали.

В Новочеркасске в музее истории донского казачества экспонируется сабля атамана М. И. Платова. Сабля сделана в 1814 году из лучшей английской стали в честь победы союзников в войне с Наполеоном Бонапартом. Сабля еще до Октябрьской революции была передана в музей родственниками Платова; но во время гражданской войны была украдена белогвардейцами и вывезена в Чехословакию, откуда в 1946 году со многими экспонатами старинного оружия возвращена на родину.

На клинке сабли надпись, свидетельствующая о том, что Лондонский городской совет, заседавший 8 июня 1814 г., единогласно решает: «Сабля стоимостью 200 гиней преподносится атаману графу Платову в знак высокого уважения, которое совет питает к непревзойденному мастерству, блестящим талантам и неустрашимому мужеству, проявленному им во время длительных конфликтов, в которых он принимал участие для обеспечения свободы, мира и счастья Европы» .

Есть сведения, что аналогичные сабли были преподнесены русскому полководцу М. Б. Барклаю-де-Толли и командующим союзными войсками Артуру Уэлсли Веллингтону, а также Герберту Лебрехту Блюхеру. Несмотря на высокую стоимость, сабля представляет собой всего лишь неплохой образец «дамаскированной» стали. На ее поверхности выгравирован рисунок, похожий на булатный узор. Подобных образцов в музеях можно найти немало, гораздо больше, чем настоящих сварочных булатов.

Многие секреты дамаска стали известны

благодаря работам грузинского ученого-эт- нографа К. К. Чолокашвили, который расшифровал ряд способов его производства. Найденный рецепт изготовления грузинского булата был им передан в Институт металлургии Академии наук Грузии, где был тщательно изучен. В результате в одном из цехов Руставского металлургического завода под руководством академика Ф. Тавадзе [7] в современных условиях были получены опытные образцы Дамаска, достаточно хорошо повторяющие узоры и свойства музейных экспонатов.

Как мы уже неоднократно замечали, в Дамаске чередуются участки пластичного мягкого (низкоуглеродистого) железа и сравнительно твердой (углеродистой) стали — такие клинки обладали гораздо более высокой упругостью и вязкостью по сравнению с клинками из обычной углеродистой стали. А вот почему именно дамаск (сварочный булат) отличался высокой прочностью и дамасские сабли были значительно тверже и крепче других стальных сабель, долгое время оставалось загадкой. Лишь современная наука о металлах смогла это объяснить. Ho прежде чем привести это объяснение, сделаем небольшую экскурсию в физику металлов.

В 1784 году монах Р. Аюи выдвинул гипотезу, что кристаллы состоят из совершенно одинаковых «кирпичиков» постоянной формы.

Через 130 лет с помощью рентгеноструктурного анализа было выяснено, что металлы имеют такое же кристаллическое строение, как и минералы. Атомы металлов располагаются в пространстве определенным образом, образуя кристаллическую решетку. Кристаллическая решетка складывается из элементарных кристаллических ячеек. Кристаллической ячейкой удобно изображать расположение атомов в кристалле. Например, в кубической объемно-центрированной решетке 8 атомов расположены в каждой из вершин куба и один — на пересечении его пространственных диагоналей. В идеальной кристаллической решетке все узлы заполнены атомами, вернее, ионами, а в междоузлиях расположен только электронный газ.

Прочность металлов определяется их атомно-кристаллической структурой. В 1926 году выдающийся советский физик Я. И. Френкель подсчитал, что прочность реальных металлов во много раз меньше теоретической. В чем же дело? Физики немало лет ломали голову над этим вопросом. Оказалось, что реальные металлические изделия состоят из большого числа кристаллов, которые имеют разную ориентацию кристаллической решетки. В таком поликристалличес- ком агрегате кристаллы принимают неправильную форму — их называют зернами или кристаллитами. Кусок металла, представляющий собой один кристалл, называют монокристаллом.

В отличие от строения монокристалла строение кристаллитов несовершенно, в частности, из-за наличия незанятых мест в узлах кристаллической решетки — атомных «дырок», называемых вакансиями. Встречаются атомы, внедренные в междоузлие. Недостатком кристаллитов являются и дислокации. Дислокацией, буквально — смещением, в геологии называют нарушение первоначального залегания пластов земной коры, в результате которых образуется складка или сдвиг. В кристаллической решетке дислокация — это также смещение или сдвиг, приводящий к образованию лишнего ряда атомов. Дислокация образует в кристаллической решетке «лишнюю» неполную плоскость или полуплоскость, которая получила название экстраплоскости (рис.З).


M 1 К 2 N


Рис. 3. Образование краевой дислокации при сдвиге: a-лишняя плоскость; б-экстраплос- кость (краевая дислокация)

* б

Рис. 3. Образование краевой дислокации при сдвиге: a-лишняя плоскость; б-экстраплос- кость (краевая дислокация)

Многочисленные экстраплоскости не проходят через все сечение кристалла, они обрываются внутри него. Экстраплоскость образует линейный дефект решетки — краевую дислокацию. Краевая дислокация может простираться в длину на многие тысячи ячеек решетки, может быть прямой, а может, как нитка, выгибаться в ту или другую сторону. В пределе она может закрутиться в спираль, образуя винтовую дислокацию. Вокруг дислокации возникает зона упругого искажения решетки, вызванная отталкиванием дислоцированных (внедренных в междоузлия) атомов экстраплоскости.

Помните, дислокация — это «складка»? Теперь представьте себе, что нужно передвинуть по полу ковер. Тащить его за край довольно тяжело. Сделайте на ковре складку, и вы значительно облегчите его передвижение. Если ковер передвигать по полу постепенно, по мере волнообразного передвижения складки, то для его движения потребуется совсем немного усилий. В металле дислокации играют роль примерно таких же «складок». Вследствие искажения решетки в районе дислокаций последняя под действием небольших напряжений (приложения силы) легко смещается, и дислоцированные атомы занимают положенное им место в узлах кристаллической решетки. Ho вслед за ними смещается соседняя плоскость атомов, занимая место дислоцированных, то есть, превращаясь в экстраплоскость, она вновь образует краевую дислокацию.

Что же заставляет дислокацию перемещаться? Оказывается, ее «толкают» атомы, расположенные непосредственно за ней. У них в результате искажения решетки появляется избыточная энергия, и чтобы избавиться от нее и занять новое стабильное положение, они сталкивают дислокацию на новое место. Для этого «сталкивания» достаточно приложить сравнительно небольшую силу. Поскольку дислокация испытывает давление с обеих сторон, суммарное воздействие на нее равно нулю. Поэтому «толкачи» начинают работать лишь тогда, когда они сами испытывают давление от внешних сил.

Таким образом, дислокации могут сравнительно легко перемещаться под действием небольших напряжений. Это значит, что реальные металлы и сплавы деформируются постепенно за счет небольших смещений атомных слоев в области дислокаций. Говорят, что движение дислокаций напоминает

движение гусеницы. При движении лишь у ограниченного количества атомов нарушаются связи.

alt="" />Механизм деформации идеального кристалла состоит в сдвиге одних атомных плоскостей относительно других. Для такого сдвига требуются значительные усилия — этим и объясняется высокая теоретическая прочность монокристаллов по сравнению с поликристаллами реальных металлов и сплавов (рис.4а).

f\

r\,{?/tjfi.

Дислокаций нет. Все атомы создают высокое сопротивление действующей силе F

б

              х                                                        —1

При наличии дислокации атомы поочередно теряют прочную связь (опору) и легко смещаются

Рис. 4. Сопротивление действующей силы F монокристалла и поликристаллов реальных металлов: а- дислокаций нет. Все атомы сопротивляются действующей силе F; б- при наличии дислокации атомы поочередно теряют прочную связь (опору) и смещаются

Пока под влиянием приложенной к металлу силы движутся дислокации, сопротивление металла деформации невелико (рис.4б). Раз так, то и прочность металла небольшая. А если движение дислокаций затруднено, если поставленный им заслон вообще мешает им перемещаться? Скажется ли это на прочности металла? Да, конечно, металл в этом случае будет тяжелее поддаваться деформации, и прочность его возрастет.

Следовательно, для повышения прочности металла необходимо либо устранить дислокации вообще, либо повысить сопротивление их перемещению. Ho где взять ту преграду, которая остановит движение дислокаций? Оказывается, такое препятствие можно найти, и даже не одно.

При деформации дислокации движутся подобно нитке — они способны изгибаться, цепляться за препятствия, образовывать клубки и даже уничтожать друг друга. В клубках плотность дислокаций достигает значительной величины, им становится очень трудно перемещаться, и они становятся препятствием для движения других дислокаций (рис.5). Значит, образование клубков дислокаций приводит к упрочнению металла или сплава.

Рис. 5. Неподвижный клубок дислокаций — препятствие на пути движения свободной дислокации «ав»

Существуют и другие способы торможения дислокаций. Один из них — уменьшение размеров зерен. Крупное зерно - свободное поле для пробега дислокаций, границы мелких зерен - частые препятствия на пути движения дислокаций (рис.6).

Добавление в кристаллическую решетку атомов других элементов также приводит к торможению дислокаций. Препятствием для движения дислокаций являются также частицы карбидов, нитридов, интерметал- лидов и др., размеры которых соизмеримы с

размерами кристаллической решетки железа (рис.7).

Рис. 6. Границы зерен — препятствие на пути движения дислокаций

Рис. 6. Границы зерен — препятствие на пути движения дислокаций

Рис. 7. Дислокация «ав» останавливается перед препятствием (частицы карбидов, нитридов, интерметаллидов и др.)

Рис. 7. Дислокация «ав» останавливается перед препятствием (частицы карбидов, нитридов, интерметаллидов и др.)

Теперь хорошо известно, что легирование стали хромом, вольфрамом, марганцем, ванадием и другими легирующими карбидообразующими элементами значительно повышает ее прочность. Стали и сплавы, изготовленные таким образом, обладают чрезвычайно высокой прочностью. Прочность легированной стали может быть выше прочности Дамаска.

Самый простой способ упрочнения металла — это пластическая деформация. С увеличением степени деформации растет количество дислокаций и уменьшается их подвижность. Это приводит к увеличению плотности дислокаций.

Итак, прочность металла повышается в двух случаях: когда в кристаллической решетке совершенно нет дефектов или когда плотность дислокаций достаточно большая. Плотность дислокаций увеличивается с измельчением зерен, инородных включений, размеры которых соизмеримы с размерами кристаллической решетки (карбиды, нитриды, интерметаллиды), и образованием клубков дислокаций. Конечно, увеличение плотности дислокаций ведет к упрочнению металла до определенного предела. При слишком большой плотности дислокаций образуются микроскопические трещины и металл разрушается.

Так вот, дамаск (сварочный булат) отличался высокой прочностью, значительно превышающей прочность стали такого же состава, потому что степень деформации при сварке стальных полос или проволоки с различным содержанием углерода была колоссальной. He так давно металловеды сделали рентгеноструктурный анализ сварочного булата. Рентгенограммы показали, что из кристаллов металла выпали чуть ли не целые группы атомов — так велика у него оказалась плотность дислокаций. Таким образом, древние кузнецы эмпирически нашли способ приготовления очень прочного оружия. И не случайно дамасская сталь (сварочный булат) ценился не только за свои красивые узоры.

Во второй половине XX столетия многие металлурги у нас и за рубежом овладели секретом производства дамасской стали. Наиболее известны клинки и ножи из дамасской стали подмосковных кузнецов Л. Архангельского и В. Басова. Для Дамаска характерно

как волокнистое, так и слоистое строение и феррито-перлитная (рис.8), а после закалки феррито-мартенситная микронеоднородность, причем перлитные (мартенситные) зоны могут быть обогащены мелкими включениями вторичного цементита. Эти частицы карбидов, выведенные на лезвие клинка, обеспечивают его высокие режущие свойства.

Рис. 8. Микроструктура Дамаска (сварочного булата). Чередование ферритных и перлитных зон

Рис. 8. Микроструктура Дамаска (сварочного булата). Чередование ферритных и перлитных зон

Общее содержание углерода в Дамаске не превышает 0,8%. В таблице I даны характеристики структурных составляющих и содержание углерода в Дамаске. В Дамаске, изготовленном современными мастерами, содержание углерода может быть более высоким.

Таблица I

Структурные составляющие и содержание

углерода в Дамаске

colspan="2" rowspan="2">

Структурная

составляющая

Микротвердость, МПа

Содержание

углерода

отожжен

ный

закаленный

Феррнтная

1250-1350

1250-4500

0,06-0,20

Перлитная (с мелкодисперсным вторичным цементитом)

1400-2500

5500-6500

0,6-0,8

<< | >>
Источник: Гуревич Ю.Г. . Булат. Структура, свойства и секреты изготовления: Монография. 2006

Еще по теме Дамасская сталь и грузинский булат:

  1. Узорчатая сталь
  2. Дамасская сталь и грузинский булат
  3. «Секрет, окруженный непроницаемым покровом тайны» [40]
  4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ