Мастера Местные мы

Наряду с железом в древней Руси очень широко применялась сталь. Сталь — это сплав железа с углеродом, содержание углерода до 1,7%. Увеличение содержания углерода в железе приводит к увеличению твёрдости, прочности и уменьшению пластичности. Но особо важное качество стали — принимать термическую обработку. Закалка, и закалка с отпуском, значительно повышают твёрдость стали, и улучшают другие механические свойства.

В металлургии сыродутного производства железа и его сплавов известны четыре способа получения стали:

1. Непосредственно в сыродутной печи;

2. Получение сварочной стали (уклад) из железа в кузнечном горне;

3. Получение из железа цементированной (томлёной) стали;

4. Получение тигельной стали (в древней Руси не применялось).

Для получения науглероженного железа в сыродутной печи необходимо выполнить ряд условий:

-соотношения древесный уголь-руда должно быть максимальным (до 10-15 кратного отношения) Применять плотный уголь (дубовый);

-замедление процесса путём слабого дутья и особенно его ослабление к концу плавки;

— частое выпускание шлаков.

Сварочную сталь (уклад) получали следующим образом:

-в кузнечный горн помещают обычную крицу, засыпают её древесным углем и начинают нагрев;

-при нагреве выше 900 градусов, когда началось науглероживание железа, в определённый момент кузнец вынимает крицу и охлаждает её в воде или снегу. Сталистая поверхность крицы получает закалку и становится хрупкой;

-крицу оббивают молотом, при этом сталистые чешуйки отлетают от корки крицы. Их собирают и операции повторяют, пока вся крица не превратится в стальные пластинки;

-эти пластинки затем обычным способом сваривают между собой.

Цементация, т.е. науглероживание поверхности или всей массы железного изделия можно было провести несколькими способами

1. В огнеупорный сосуд из глины насыпали смесь древесного угля с добавками, например рога, копыта, кожа животных. Затем в сосуд клали полосы железа или изделие, и засыпали сверху тем же составом. Сосуд закрывали, стараясь закупорить герметически, и ставили в кузнечный горн или специальную печь. При температуре не ниже 900 градусов выдерживали от нескольких часов до суток.

2. Железный брусок или готовое изделие обматывали или обсыпали органическим веществом (кожа, стружка рогов, копыт и т.д.), заключали в закрытый сосуд или обмазывали кругом глиной и ставили в кузнечный горн.

Общее потребление стали было в восемь-десять раз меньше, чем железа. Наиболее распространённой была сталь с содержанием углерода (0,5-0,7)%.

Об уровне применения железа и стали в хозяйстве древней Руси, свидетельствуют более ста пятидесяти отдельных видов изделий, хранящихся в различных наших музеях. Это ножи, стрелы, гвозди, ключи, скобы, косы, серпы, лемехи плуга, мечи, сабли, напильники, свёрла, пилы, ножницы, клещи и многое, многое другое. Всё это было изготовлено многочисленными кузнецами, жившими в городах и деревнях древней Руси, причём основной технологией была горячая ковка и штамповка.

Уже один набор железных изделий свидетельствует о повсеместном распространении обработки железа, в каждой деревне должен был быть кузнец, да и, может быть, не один, а в городах и гораздо больше. А для работы каждого кузнеца нужно оборудование и инструмент — наковальни, молоты и молотки, зубила, клещи, напильники, разные горны, меха, помещение. Все это свидетельствует о разделении труда и появившейся специализации, при таком оснащении производства инструментом, производство будет специализированным, в данном случае специализированным на обработке металла, а это уже вызывает появление технологий обработки, технологических приёмов, присущих данному производству.

Все изделия, используемые в древней Руси, можно разделить на несколько типов, которые определяются требованиям к применяемому металлу. Это качественные изделия, с высокими требованиями, например, к режущей поверхности (ножи, мечи, серпы, косы, инструмент), и обычные изделия (гвозди, посуда).

Соответственно, и материал, и технология изготовления в этих случаях была разной. Если рассмотреть, допустим, ножи, то нож должен соответствовать следующим требованиям:

-максимальная твёрдость лезвия, способная удерживать остроту;

-вязкость клинка, позволяющая лезвию при изгибах и ударах не ломаться;

-возможность восстановления затупленного лезвия.

Структурный анализ ножей, найденных при раскопках, показал, что основной древнерусской технологией изготовления ножа было сочетание в изделии двух материалов — железа и стали механическим или химико-термическим (цементация) путём с последующей термической обработкой. Это достигалось следующими технологическими приёмами:

-сварка лезвия ножа из трёх полос, в середине стальная полоса, по бокам две железные;

-наварка на железную основу клинка стального лезвия;

-комбинированная сварка с изготовлением узорчатого обуха;

-цементация железного клинка;

-цельностальные ножи.

Уже сама структура изделий свидетельствует о том, что древнерусскими кузнецами были освоены уникальные технологии

-сварка железа и стали;

-цементация

-закалка

-многослойная сварка.

Последняя технология, кстати, позволяет сделать вывод об умении древнерусских кузнецов изготавливать уникальные изделия, не уступающие изделиям из булата и дамасской стали. Сейчас известно, что булат — это индийская литьевая сталь с высоким (до двух процентов) содержанием углерода. Дамасская сталь (и японская, используемая для японских мечей) — сварная, получаемая многократной проковкой железной и стальной полосы. А древнерусские мастера умели делать то же самое, и называли это "харалуг".

Использование железа и стали, а так же их комбинаций, применяемые технологические приёмы позволяли получать изделия с заданными потребительскими свойствами, что в свою очередь свидетельствовало о высоком уровне металлургии и металлообработки в древней Руси.

Рыбаков Б. А Ремесло Древней Руси, издание Академии Наук СССР, Москва, 1958г.

Колчин Б.А Чёрная металлургия и металлообработка в Древней Руси (домонгольский период), издательство Академии наук СССР, Москва, 1953г.

Хорев В.Н. Оружие из Дамаска и булата, Феникс, Ростов на Дону, 2004г.

1