Развитие человеческой цивилизации

      «Индивидуальное» производство железа было возможным потому, что для его варки применялись болотные руды, встречающиеся на Руси повсеместно на дне болот, озер и на берегах рек.

      Это были бурые железняки органического  происхождения, которые начинали восстанавливаться при 400°С, а при 700—800°С   можно было получить железо.

      Наряду  с индивидуальным существовало и  специализированное крупное производство. Известна домница XIII века, найденная близ города Бердичева. Она современнее новгородских домниц XVIII века: шлак у нее непрерывно стекал по каналам в специальные ямы. Недалеко от Нурека в Гочевском городище был обнаружен металлургический «завод», относящийся к XV веку «Пространство площадью 10 000м² было завалено остатками  домниц, шлаком и крицами. Таких центров производства железа на Руси было много. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      7 ПОРАЖЕНИЕ, СТАВШЕЕ ПОБЕДОЙ 

      Металлургия железа получила заметное развитие в  странах Древнего Востока, а затем  в античных государствах. Уже в  Древней Греции и Риме, наряду с  кричным железом, умели получать и чугун, и сталь.

      В период раннего средневековья с упадком античной культуры пришла в упадок и металлургическая промышленность. Многие их секреты производства металлов, найденные еще в древнем мире, были утеряны. Остались только примитивные малопроизводительные способы. Даже сталь европейцы долгое время не умяли делать. Латы рыцарей изготавливали сплошь из железа, и, чтобы достичь необходимой прочности, железные листы приходилось делать очень толстыми. Первые европейские латы были так тяжелы, что закованный в них всадник зачастую не мог самостоятельно сесть на коня. А если в бою его выбивали из седла, он становился легкой добычей проворного пехотинца. Железными, а не стальными были в раннем средневековье и мечи. А потому они были прочными и надежными в бою, мечи делали настолько массивными, что приходилось держать их двумя руками (эти мечи так и называли двуручными). Характерно, что примерно до 1Х-Х веков европейцы не знали лошадиных подков (они появились в Европе с востока во времена крестовых походов).

      Как известно, крестовые походы закончились  для европейцев неудачей. Но поражение это, в конечном счете, обернулось большой победой. Крестовые походы дали мощный толчок всему развитию европейской промышленности и прежде всего металлургии. Кроме этого, крестоносцы вывезли из стран Востока большое количество новых для себя изделий, а главное, освоили способы и приемы их изготовления и, в частности, некоторые методы производства качественной стали. Со времен крестовых походов вместо прежних неподъемных доспехов начинают входить в обиход более легкие и прочные стальные панцири, шлемы, мечи. Теперь уже не только конные рыцари, но и пехотинцы одевали легковесные пластинчатые латы, сделанные тоже из стали. Здесь, пожалуй, вполне уместно поговорить о том, что же это такое — сталь.

      Школьный  учебник химии на вопрос "что такое сталь?" дает простой и четкий ответ: сталь — это сплав железа с углеродом. Правда, этот ответ не полный. Ведь углерод может растворяться в железе в различных количествах. И все это будет сталь? Нет, сталью считается только тот сплав, в котором количество углерода не превышает двух процентов. Самое интересное, что чем больше в сплаве углерода, тем сталь делается более крепкой... и более хрупкой. Впрочем, слово "хрупкость" в металлургии редко употребляется. Вместо него в ходу слово "пластичность". Этот антипод хрупкости. Пластичность — это свойство материала изменять свою форму под влиянием внешних сил. Железо пластично, когда под ударами молота даже в холодном состоянии принимает форму нужной детали. Но ведь в техническом железе почти нет углерода, кроме того мизерного количества, которое перешло из угля в процессе восстановления руды.

      Итак, чем больше углерода, тем сталь делается более крепкой (это хорошо!) и менее пластичной (это плохо!). Вспомните фильм "Три мушкетера". Перед тем как начать драться на дуэли, и его лихие друзья сгибали шпаги в полукруг, пробуя их упругость. Шпагу из высокоуглеродистой стали так не согнешь — лопнет. Но шпага должна быть и крепкой, иначе что это за оружие! Как совместить эти противоречивые требования - крепость и пластичность? Вот задача, которую металлургия решает все восемь тысяч лет своего существования.

      Еще в глубокой древности восточные  мастера знали секреты производства исключительно крепкой и пластичной стали. Только в те далекие времена ее называли не сталью, а булатом.

      Сколько сказочных легенд создано о нем  за тысячелетия! Сколько достоверных  сведений, похожих на самые удивительные легенды, знаем о булате мы сегодня! Достоверно одно: булатная сталь обладала уникальными свойствами — клинки из нее пробивали самые лучшие доспехи, а способность к затачиванию была у них столь высокой, что они разрезали подброшенный в воздух шелковый платок.

      Нет, пожалуй, другой тайны, которая хранилась  бы так же свято, как секреты производства булата. Из поколения в поколение, от отца к сыну передавали мастера секреты изготовления булата. И секретов этих было столько же, сколько мастеров: каждый из них знал какие - то особые приемы, повышающие качество металла. Поэтому у каждого мастера получался свой булат, в чем - то отличающийся от других. Но одно было обязательным, неизменным для всех булатов — волнистые узоры на поверхности клинков. По различиям в этих узорах определяли и сорт булатной стали, и даже ее изготовителя. Сокровенные тайны производства булата явились и главной причиной того, что уже известная и отработанная в металлургии технология была утрачена, а производство булатной стали прекращено. Цепь преемственности семейных секретов когда - нибудь должна была прерваться. То у мастера рождались одни дочери и некому было передать тайну, то он внезапно погибал... Окончательно погубил булат жестокий завоеватель Тимур (Тамерлан).

      Разгромив страны Востока, он свез к себе в  Самарканд всех ремесленников, оставшихся в живых. Оторванные от родины, не имеющие  наследников, которых они по обычаю могли бы научить мастерству, умельцы унесли в могилу свои секреты.

      На  много веков производство булата оставалось для людей неразгаданной  тайной. Сотни исследователей бились над решением этой загадки. И лишь около ста сорока лет назад выдающийся русский металлург Павел Петрович Аносов раскрыл, наконец, секреты древних мастеров и возвратил людям булатную сталь.

      Восточные мастера выплавляли булат в небольших  глиняных сосудах — тиглях из тщательно  подготовленной руды. По существу этот способ ничем не отличался от общераспространенной технологии получения кричного железа, но... одно отличие все же было. Причем отличие, о котором европейцы знали, но не придавали ему никакого значения. Дело в том, что на востоке применяли мощные кожаные мехи, которые позволяли в небольшом объеме тигля получить очень высокую температуру, достаточную для полного расплавления железа. Таким образом, у восточных металлургов получалась не крица, а жидкий металл, в котором все неметаллические включения (так называемый шлак) плавали на поверхности. Их не надо было "выдавливать" из куска железа долгой ковкой. По окончании плавки мастер просто наклонял тигель и сливал шлак.

      А потом начинались секреты. Удалив подмастерьев из мастерской и тщательно заперев двери, мастер доставал из укромных уголков спрятанные растения — цветы, травы, ветки кустарника — и бросал их в тигель в раз навсегда установленной, только ему известной пропорции. У каждого мастера был свой набор растений. Считалось, что их соки обладают "волшебными" свойствами - прочностью, гибкостью, вязкостью, которые и передаются металлу. И они действительно передавали... После того как растения сгорали в расплавленном металле, железо превращалось в сталь. А вместе с растениями, тоже в определенных пропорциях, в металл сыпали - графитовый порошок. Но он считался как бы подсобным материалом, не влияющим на качество металла. И невдомек было мастерам, что как раз графит - то (чистый углерод!) и превращал железо в сталь.

      Добавляя  в расплавленное железо графитовый порошок, каждый мастер придерживался своих пропорций. В результате и булат у каждого получался свой, не похожий на другие, — у одних покрепче, у других послабее, зато пластичнее. Но в конце концов каждый ремесленник находил ту необходимую пропорцию, при которой кромка лезвия не крошилась бы при самой тонкой заточке.

      Ну, а травы и цветы, столь, казалось бы, несовместимые с тяжелым и трудным процессом получения металла, — какую они сыграли роль? Огромную. Дело в том, что в растениях содержатся многие неорганические вещества. Например, в яблоках много железа, в других растениях содержится марганец, молибден, ванадий. А они придают стали совершенно особые свойства. Сталь становится еще более крепкой и одновременно более пластичной. Сейчас мы вводим эти вещества в сталь в чистом виде. Они называются легирующими добавками, а получаемая сталь - легированной. Естественно, подбор растений влиял и на свойства стали. У одних мастеров она получалась марганцовистой, у других — молибденовой, у третьих — ванадиевой.

      ...Последняя травинка сгорала в кипящем вареве, и мастер выходил на свежий воздух. Главное сделано. Теперь подмастерья могут изготовлять из булата клинки, шлемы, кольчуги. Звонко забили молоты, и вот уже на наковальне ярко заалел готовый клинок. Мастер кинул взгляд на одного из подмастерьев, и тот опрометью бросился к коновязи, на ходу надевая на правую руку толстую кожаную рукавицу. Вихрем мчался конь по вечерней пустыне. Всадник, высоко подняв руку, крепко сжимал в ней медленно остывающий на ветру только что откованный мяч.

      Так в Дамаске производилась вторая важнейшая технологическая операция — закалка стали.

      Закалку открыли еще в Древнем Египте. Открыли, разумеется, случайно. Желая побыстрее охладить только что откованное изделие, его погружали в холодную воду. И заметили, что после этого металл  становится гораздо крепче. Из Египта закалка распространилась по всему миру.

      В  "Одиссее"   Гомера мы встречаем  уже образное описание процесса: «Как погружает кузнец раскаленный топор иль секиру в воду холодную, и зашипит с клокотаньем железо, — крепче железо бывает, в воде и огне закаляясь».

      Конечно, во времена Гомера не могло быть и речи о научном объяснении протекающего при закалке процесса. Считалось, что все дело не в свойствах  металла, а в свойствах жидкости: мол, ее особые качества наделяют металл крепостью при быстром охлаждении. На этой почве создается целый ряд фантастических представлений и религиозных мифов. В рукописи IX века до нашей эры, найденной в одном из храмов в Балгале (Малая Азия), рекомендуется, например, такой рецепт закалки кинжала: "Нагреть до тех пор, пока он не засветится, как восходящее в пустыне солнце, затем охладить его до цвета царского пурпура, погружая в тело мускулистого раба... Сила раба, переходя в кинжал, и придаст  металлу твердость".

      Средневековый рецепт не кровожаден, но, тем не менее, тоже мало привлекателен: булат рекомендовалось  закалять в моче рыжего мальчика. Почему именно рыжего?

Да потому, что в старину рыжим приписывали особые "колдовские" свойства.

      Варварство, скажете вы, суеверие. Да, и варварство, и суеверие. Но не только это. Страшно подумать, сколько рабов отдали свои жизни, чтобы кинжалы правителей перерубали платок на лету. Но клинки, действительно, гораздо лучше закаливались в человеческой крови или моче, чем в простой воде. Объяснение этому очень простое: закалка в растворе солей протекает медленнее, чем в чистой воде. А некоторые сорта стали требуют при закалке как раз замедленного охлаждения. В древнем Дамаске такое охлаждение и достигалось закаливанием на ветру. Позднее там же, под Дамаском, между двух гор, построили даже специальный коридор из камней. Когда дул северный ветер, то на выходе из коридора он валил всадника с лошадью. Дождавшись ветра, мастера ковали оружие. Схватив клинок из - под молота, подмастерье бежал к коридору и подставлял его под упругие струи сжатого воздуха.

      Вот так изготавливали знаменитые клинки. В средние века, когда секрет их производства был утрачен, появились рецепты мои учения так называемого ложного булата. Изделия, выполненные по этим рецептам, по внешнему виду походили на настоящий булат, имели те же характерные узоры, но оставались всего лишь хорошей подделкой.

      Вот один из таких наиболее распространенных способов получения "булата", дошедший до наших дней. Его применяли еще в прошлом веке. Оружейник брал несколько полос кричного железа, обязательно из разных горнов. Их нагревали в кузнечном горне и долго просовывали, неоднократно прерывая процесс для подогрева полос. Считалось, что чем глубже разное железо "войдет друг в друга", тем лучше. Затем из образовавшегося сплошного куска металла выковывали в оружие.

      Потом наступало самое главное. Путем  многократных отжигов и охлаждений с различной скоростью мастера добивались появления на поверхности металла заветных волнистых узоров, и "булат" был готов.  

Он тоже, кстати сказать, разрубал на лету шелковый платок, но качество клинков, хотя и  было достаточно высоким, намного уступало настоящему булату. Именно так изготавливали, например, знаменитые самурайские мечи "когата" и "тёгата", с помощью которых знатные японцы делали себе харакири, когда кодекс самурайской чести — бусидо — не оставили им иного выхода.