Текст книги "Загадка булатного узора"
Автор книги: Юрий Гуревич
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 14 страниц)
Оказывается, и в наше время есть такие руды в Халиловском месторождении, около города Орска. Для работы на этих рудах в городе Новотроицке был построен Орско-Халиловский металлургический комбинат. И получают на комбинате природно-легированный чугун, который содержит никель, хром и фосфор.
Получать-то получают, а переделывать в обычную сталь затрудняются. Дело в том, что в обычных сталях фосфор – вредная примесь, он делает сталь хрупкой, и его надо удалять до сотых долей процента. Удаляют фосфор из расплава путем его окисления и перевода образующихся окислов в шлак. Однако вместе с фосфором окисляется хром, а окислы хрома, переходя в шлак, делают его вязким, неактивным. Это затрудняет плавку стали, удлиняет ее, повышает стоимость стали. А вот атмосферостойкая сталь имеет высокое содержание фосфора, и, следовательно, фосфор из чугуна удалять практически не надо. Значит, при переплаве пригодно-легированного чугуна сохранится и хром, значит, нет опасности получать вязкие хромистые шлаки. Вот и получается, что халиловский чугун самой природой создан для производства природно-легированной атмосферостойкой стали.
Эксперименты на Орско-Халиловском металлургическом комбинате привели к положительным результатам – изобретению новой природно-легированной атмосферостойкой стали. Новая никельхромомедистая высокофосфористая природно-легированная сталь с успехом выдержала все физические и механические испытания и обеспечила комплекс необходимых свойств при температуре – 40 °C.
Интересно, что повышенное содержание фосфора и меди встречается также во многих образцах древних булатов. В Тульском музее оружия хранится кинжал. Длина его клинка 15 см, а ручки с головой быка – всего 10. Найден он на Куликовом поле; считают, что оружие изготовлено около 1380 года. Небольшие размеры дают основание предполагать, что это женское оружие. Внутри ручки есть пружина, с помощью которой клинок смазывается ядом, вытекающим из специальной железной трубки. Железо трубки сильно корродировано, в то время как лезвие клинка совершенно чистое, без каких-либо следов ржавчины. По-видимому, наши предки, сами того не подозревая, получали природно-легированную фосфором и медью сталь, которая хорошо противостояла коррозии.
Что же такое булат?
Нам уже известно, что булат – это прежде всего литая углеродистая сталь, обладающая специфическими узорами.
Первым подробно описал литой индийский булат, или вутц, Павел Петрович Аносов. «Булатом называется, – писал П. П. Аносов, – сталь, имеющая узорчатую поверхность: на некоторых булатах узор виден непосредственно после полировки, на других же – не прежде, как поверхность подвергается действию какой-либо слабой кислоты». Легкость проявления рисунка при травлении являлась характерным признаком литого булата.
Кроме того, рисунок должен принадлежать всей массе булатного клинка и быть результатом естественной структуры металла, а не результатом сварки кусков металла различной твердости, как в дамасской стали. Расположение узоров на булатном клинке отличалось тем, что, повторяясь по форме, каждый из них имел неповторимые штрихи. Поэтому искусственно создать булатный узор практически невозможно. Кроме того, если узор стирался с поверхности изделия, то последующей шлифовкой, полировкой и травлением его можно было очень хорошо выявить вновь. Узор сохранялся даже при перековке сабли в кортик, нож или другое изделие.
В начале прошлого столетия было достоверно установлено, что булаты содержат удивительно много углерода – 1,2–1,7 %. В отдельных образцах булата найдено 2 % углерода и даже больше. Значит, булат не обычная углеродистая сталь, а «сверхуглеродистая» Хорошо известно, что с увеличением содержания угле рода в стали ее твердость, износостойкость и прочность после закалки возрастают. Этим и объясняется высокая прочность булатных клинков. Поражает, что наряду с прочностью булат обладает высокой пластичностью вязкостью и упругостью. Булатная сабля легко сгибалась на 90–120°, не ломаясь. Есть сведения, будто настоящий булатный клинок носили вместо пояса «обматывая» им талию.
Как мы уже говорили, индийский булат поставлялся на рынки Персии и Сирии в виде разрубленной пополам лепешки литой стали – вутца. Вутц имел диаметр примерно 12,5 см, толщину около 1 см и массу примерно 1 кг. Характерно, что вутц также имел естественный рисунок. Сохранились воспоминания путешественников по Индии, которые видели, как плавят булатную сталь. Они утверждают, что булатные слитки имели своеобразные узоры, не похожие на рисунок на готовых клинках. Очевидно, вутц рубили пополам для того, чтобы покупатель мог рассмотреть строение металла. Чтобы из вутца сделать клинок, необходимо было его правильно проковать, термически обработать и окончательно отделать. Таким образом, качество булатного клинка определялось не только материалом, но и способами его изготовления, термообработки и отделки.
Арабский ученый XII века Едриза сообщает, что в его время индийцы еще славились производством железа, индийской сталью и выковкой знаменитых мечей. В Дамаске из этой стали изготовляли клинки, славу о которых крестоносцы разнесли по всей Европе. К сожалению, в Древней Индии так тщательно прятали секреты выплавки вутца, что в конце концов потеряли их совсем. Уже в XII веке табан, например, не могли делать ни в Индии, ни в Сирии, ни в Персии.
После того как Тимур покорил Сирию и вывез оттуда всех мастеров, искусство изготовления оружия из литого булата переместилось в Самарканд; однако вскоре оно везде пришло в упадок. Потомки вывезенных мастеров, рассеявшись по всему Востоку, окончательно потеряли способы изготовления булатного оружия. В XVI–XVIII веках мало кто в мире знал секрет производства литого булата и изготовления из него холодного оружия. Возможно, что на родине булата в Индии редкие образцы булата делали вплоть до XVIII века. Его производство окончательно исчезло после нашествия европейцев, которые завезли в страну современные способы производства стали.
Ко времени, когда были установлены научные методы определения структуры, фазового состава и механических свойств металла, в распоряжении металлургов оказались лишь музейные экспонаты булатных изделий. Некоторые из них с годами потеряли свои свойства практически полностью. Другие сохранились относительно хорошо, но владельцы редко соглашаются жертвовать своими сокровищами. Все же некоторые металловедческие исследования булата проделаны были, и мы об этом еще расскажем.
Интересно, что время оказалось самым надежным индикатором для определения настоящей булатной стали. Известно – неоднородный металл больше подвержен коррозии, чем однородный. Полосы дамасской стали ржавели довольно быстро.
До наших дней не дошел ни один меч с полностью сохранившимся цветным узором и первоначальной полировкой. Лучший образец сварочного многослойного, булата – дротик из городского исторического музея в Дюссельдорфе – имеет первоначальную политуру, но цвет узора сохранил лишь частично. Литой булат па сравнению со сварочным гораздо более стоек против коррозии, поэтому его образцы и сохранились лучше.
Таким образом, на вопрос, что такое булат, можно ответить пока только так: это литая углеродистая сталь, обладающая естественным узором и необыкновенна высокими свойствами.
Какова природа естественного узора на изделиях из литой стали? Почему его характер определял свойства этой стали? Как в древности умудрялись ковать «сверхуглеродистую» сталь, близкую по составу к чугуну? Чем объясняется необыкновенная острота лезвий булатных клинков? Почему методами современной металлургии невозможно либо нецелесообразно выплавлять сталь, подобную древнему булату?
Эти вопросы давно волнуют не только металлургов. Автор надеется, что читатель в какой-то мере найдет на них ответы в следующих главах книги.
ГЛАВА ВТОРАЯ
РУССКИЙ БУЛАТ
Время подлинных свершений не относится ни к прошлому, ни к настоящему, ни к будущему.
Г. Д. Тори
Харалужные мечи
Холодное оружие до конца XIV века было основным вооружением русского войска. О высоком качестве булатных клинков на Руси знали с незапамятных времен. Русский былинный эпос часто воспевал харалужные мечи. Харалужная – цветастая – так на Руси до середины XV века называли булатную сталь. «… Храбрая сердца в жестоцем харалузе скована, а в булати закалена», – говорится в «Слове о полку Игореве». Известный русский путешественник Афанасий Никитин, посетивший Персию, Индию и другие страны Востока в. 1466–1472 годах, в своей книге «Хождение за три моря» употребляет уже только слово «булат» при описании военных доспехов, сделанных из восточной стали.
Советские археологи установили, что в V–VIII веках древние русские кузнецы умели делать железные ножи со стальными лезвиями. В IX-Х веках в России достигла высокого уровня техника производства сварочного булата. В трактате багдадского философа Аль-Кинди «О различных видах мечей и железе хороших клинков и о местностях, по которым они называются», написанном в первой половине IX века, указывается на то, что франкские и слиманские мечи изготовляются из дамасской стали. Современник Аль-Кинди арабский ученый Ибн-Руста называет народ, владевший слиманскими мечами, «русами»; Аль-Бируни сообщает: «Русы выделывали свои мечи из шабуркана (твердой стали – Авт.), а долы посредине их из нармохана (мягкой стали – Авт.), чтобы придать им прочносгь при ударе, предотвратить их хрупкость». Аль-Бируни сообщает также, что на Руси для изготовления долов применяли плетение из длинных проволок, приготовленных из разных сортов железа, твердого и мягкого.
Современный исследователь истории производства холодного оружия в России Б. А. Колчин указывает, что все известные нам древнерусские мечи (их найдено более 75) имеют конструкцию клинка, подобную описанной Аль-Бируни. На основании обнаруженных структурных схем металла древнерусских мечей была реконструирована технология их изготовления.
Основа клинка делалась из железа или сваривалась из трех полос стали и железа Когда ее сваривали только из стали, то брали малоуглеродистый металл. Довольно широко применялась и узорчатая сварка. В этом случае основа клинка изготавливалась из средней железной и двух крайних стальных специально сваренных полос. Последние состояли из нескольких прутьев (слоев) с разным содержанием углерода, много раз перекрученных и раскованных в полосу. К предварительно сваренному и подготовленному бруску основы клинка в торец наваривали стальные полосы – будущие лезвия. После сварки клинок выковывали таким образом, чтобы стальные полосы вышли на лезвия. Отковав клинок заданного размера, вытягивали черенок рукоятки, после чего выстругивали долы (прорезы). Затем клинок полировали и травили. Многие русские клинки, подобно древнеримскому сварочному булату, имели рисунок в елочку.
В работе советского исследователя А. Н. Кирпичникова есть сведения о мечах из сварочного булата, найденных на территории древнерусских селений Боре, Новоселках, Михайловском и других. Меч, найденный в Михайловском, хранится в Государственном историческом музее в Москве. Полоса дамасской стали наварена на нем поверх дола и состоит из трех прутиков – слоев. Средний из них имеет крупный узор, напоминающий узор литого булата.
Не удивительно, что русские мечи с «редкостными» узорами пользовались большим спросом на внешних рынках: в Византии, Средней Азии и других странах. Арабский писатель Ибн-Хордадбех в середине IX века писал: «Что же касается купцов русских – они же суть племя из славян, – то они вывозят меха выдры, меха лисиц и мечи из дальнейших концов Славонии к Румейскому (Черному) морю». Сохранилась переписка между Иваном II и крымским ханом Менглн-Гиреем. Хан, который имел дамасское и багдадское оружие, выпрашивал русские доспехи: «Сего году ординских татар кони потоптали есмя, мелкой доспех истеряли есмя. У тебя, у брата своего, мелкого доспеху просити есми».
Русское оружие славилось не только качеством стали, но и ее термообработкой. Закаленную сталь на Руси называли «трьпенный оцел» («стойкая сталь»). Наваренные «оцелом» топоры находили в курганах, относящихся к XI веку. «Каленные» стрелы и сабли часто упоминаются в былинах. Известна древняя поговорка:
«Пещь искушает оцел во калении». Рогатина тверского князя Бориса Александровича имела рожну из закаленного булата.
В России умели делать сварочный булат вплоть до конца XIX века. В Государственной оружейной палате в Москве можно увидеть саблю царя Михаила Федоровича, изготовленную мастером Нилом Просвитом в 1618 году. Полоса у этой сабли булатная с прорезами (долами), украшена насечкой с надписью о времени изготовления. Сохранились сведения, что, кроме Нила Просвита, клинки из сварочного булата делали московские мастера Дмитрий Коновалов, Богдан Ипатьев и другие. Эти сведения в настоящее время пополняются в связи с тем, что в последние годы более успешно идет расшифровка надписей на проржавевшем древнем оружии.
Рижский историк-металловед А. К. Антейн сравнительно недавно приготовил очень эффективный реактив для расчистки проржавевших лезвий древних мечей. На лезвиях древних мечей, обработанных «бальзамом Антейна», выявляют очень тонкие надписи, которые обычно располагались в верхней трети клинка. Они, как правило, инкрустированы в горячем состоянии обычной или перекрученной железной либо стальной проволокой. Так, например, в Киевском историческом музее хранится меч с красивой рукояткой с рисунком в виде перевитых друг с другом чудовищ. Меч находился в музее более 50 лет и его безоговорочно считали нерусским изделием. К изумлению историков, после обработки «бальзамом Антейна» на мече проявилась русская надпись «Коваль Людоша». Как было установлено, надпись сделана русскими прописными буквами, характерными для первой половины XI века. По сей день специалисты ищут и опознают образцы русских клинков от Сибири до Франции!
Приведенные факты убедительно подтверждают, что на Руси тысячу лет назад существовали специализированные мастерские по производству оружия из сварочного булата. Оружие обладало очень высоким качеством и имело тонкую художественную отделку. Во второй половине XVII века существовала мастерская по изготовлению оружия из булата в Астрахани. Дело в том, что с 1556 по 1649 год английские купцы пользовались правом на транзитную торговлю со странами Востока по Волжскому пути. Очевидно, они и завезли в Астрахань булатную сталь и способы изготовления из нее оружия. Известно, что царь Алексей Михайлович, большой любитель дамасских клинков, посылал туда трех учеников «для учения булатных сабельных полос». Судьба учеников неизвестна, но сабли из сварочного булата, относящиеся к этому времени, хранятся в московской Оружейной палате.
В XVIII и XIX веках изделия из сварочного булата умели делать и в Златоусте. В Златоустовском музее хранятся стальной столик и несколько сабель, имеющих красивые узоры, характерные для сварочного булата. Наконец, сварочный булат в это же время хорошо делали тульские оружейники. В Туле сварочный булат яазывали ккрасным железом». Получали «краевое железо» путем сварки железных и стальных полос в самых разнообразных сочетаниях. Тульских дробовиков и другого оружия из «красного железа» сохранилось довольно много. Есть оно в Государственном историческом музее, Государственном Эрмитаже, Тульском. Смоленском и других музеях. Так что сварочный булат на Руси знали очень хорошо испокон веков. Был известен у нас и настоящий, литой булат. И некоторые сведения об этом история сохранила.
К XIX веку за словом «булат» в России укрепляется понятие высококачественной литой стали с естественным узором после ковки. Как верно заметил П. П. Аносов, «под словом булат каждый россиянин привык понимать металл более твердый и острый, нежели обыкновенная сталь».
Как уже отмечалось, клинки из восточной стали попадали в Россию из Индии и Дамаска через Персию Грузию, Астрахань. Попадало на Русь также египетское и турецкое оружие из булата. Сохранилась булатная сабля второй четверти XVI века, принадлежавшая Федору Михайловичу Мстиславскому. В описи 1884 года о ней сказано: «Полоса булатная по турецкому образцу» Клинок сабли широкий с обухом и незначительны» расширением книзу – елманью. От елмани к концу клинок обоюдоострый. На клинке в круглом клейме исполнена золотом арабская надпись: «Изделие раба всевышнего бога Касима из Каира». В 1830 году из Троице-Сергиевой лавры в Загорске в Оружейную палату поступили подобного типа сабли, принадлежавшие Кузьме Захаровичу Минину и Дмитрию Михайловичу Пожарскомую. Булатные сабли упоминаются в числе подарков царю Федору Ивановичу и Борису Годунову от Кызылбашского (персидского) шаха Абасса и от Гилянского царя Ахмета. Среди подарков значатся: сабель булатных – пять; полос сабельных – две; щит – один. Начавшееся затем на Руси «смутное время» прервало отношения между Россией и Персией. В 1613 году в Москву прибывает новое посольство из Персии. Привезенные им подарки царю Михаилу Федоровичу состоят исключительно из булатного оружия.
В Государственном Эрмитаже хранится булатная сабля, принадлежавшая сподвижнику Петра I генерал-фельдмаршалу Б. П. Шереметьеву. На поверхности клинка типичный булатный узор. Это не парадное оружие, а боевой клинок. От удара он был сломан у эфеса и наварен железом Из этого видно, что клинком дорожили. Профессор И. С. Гаев, тщательно исследовавший шереметьевский булат уже в наши дни, отмечает, что у режущей кромки клинка после травления была выявлена тонковолокнистая микроструктура, являющаяся результатом ковки в одном направлении. В середине же выявлен коленчато-ониксовидный рисунок, полученный в результате ковки в особых условиях, с деформацией в различных направлениях. Остальная часть поверхности клинка имеет менее четко выраженный узор спутанного характера. На поперечном изломе структура металла мелкозернистая. Булатные сабли, подобные сабле Шереметьева, имели, очевидно, очень высокие свойства.
Могли ли сабли из настоящего булата делать в России? Очевидно, выковать булатную саблю из вутца русские кузнецы умели, но получить булатную сталь до конца XVIII века в России, как и в Западной Европе, было вряд ли возможно. И вот почему.
Мы теперь уже определенно знаем, что булатная сталь – прежде всего литая сталь. А из сообщений Аль-Бируни и исследования археологических объектов следует, что вплоть до XVIII века в России, так же как и в Европе, литой стали не знали и делать ее не могли. Возникает вопрос: а как же тогда делали железо и сталь?
Здесь есть смысл слегка углубиться в историю развития металлургии. Это поможет лучше разобраться в тех исторических условиях, которые сложились, перед тем как П. П. Аносов впервые сумел выплавить русский булат.
Век железа
В отличие от серебра, золота, меди и других металлов железо редко встречается в природе в чистом виде, поэтому оно было освоено человеком сравнительно поздно. Первые образцы железа, которые держали в руках наши предки, были неземного, метеоритного происхождения. При раскопках Эль-Обейда (Судан) и Ура (Месопотамия) были найдены два предмета из метеоритного железа, которые относят к IV–III векам до нашей эры. Среди археологических находок у ацтеков Мексики, индейцев Северной Америки, эскимосов и других племен, не знавших способов извлечения железа из руд, часто встречаются изделия из железа метеоритного происхождения. Причем это не только украшения, но и предметы быта. В XVII веке до нашей эры египтяне применяли магнитные иглы, указывающие на юг, зеркала из полированного железа.
Использовать метеоритное железо было непросто, оно куется только в холодном состоянии. Сохранилась легенда о том, как эмир Бухары приказал своим лучшим оружейникам отковать меч из куска «небесного железа». Как ни старались кузнецы, у них ничего не получилось. За невыполнение приказа эмира кузнецы поплатились жизнью. А дело было в том, что при нагревании метеоритное железо становится хрупким…
Древние египтяне называли железо «ваасперс» – «родившееся на небе», а древние копты называли его «камнем неба». То, что железо, с которым люди познакомились впервые, «упало с неба», подтверждает суеверный запрет у некоторых народов его использовать и даже прикасаться к нему. Римским и сабинским жрецам было запрещено дотрагиваться до железа, поэтому они брились только бронзовыми бритвами и стриглись бронзовыми ножницами. Всякий раз, когда в священную рощу арвальских братьев в Риме вносили железный гравировальный инструмент, чтобы высечь на камне надпись, нужно было принести искупительную жертву в виде ягненка или свиньи. Народность бодуви, живущая на острове Ява, до сих пор не использует при вспашке полей железных орудий.
Запрет прикасаться к железу напоминает восточные законы, запрещающие прикасаться к верховным правителям, считавшимся священными. Известно, что под страхом смертной казни запрещалось притрагиваться к сиамскому владыке, без особого разрешения никто не имел права прикасаться к королю Камбоджи. Однажды, когда он выпал из перевернувшегося экипажа, никто из его свиты не осмелился ему помочь. Он долго лежал без чувств на земле, пока его не поднял подоспевший к месту происшествия европеец и не привел во дворец…
Когда же человек научился получать железо из руды? Ответить на этот вопрос трудно: ведь железный век наступил отнюдь не сразу и не благодаря отдельному открытию одной выдающейся личности в одном месте, как это полагали древние и как до недавнего времени считали многие историки металлургии. Археологические находки железа, относящиеся к II тысячелетию до нашей эры, а также упоминания о нем в древних документах довольно часты. Около 1800 года до нашей эры царь Пурушханды передал хеттскому правителю Аниттасу символы верховного владычества – железный трон и железный скипетр. Сохранилось письмо Тушратты, царя северомессопотамского государства Митании, фараону Аменхотепу III (XV век до нашей эры), извещающее о посылке ему в дар кинжала с железным клинком. У хеттов наиболее важные документы вырезались на железных табличках. Хеттские законы устанавливали цену на железо. Оно стоило в 6400 раз дороже меди, в 20 раз дороже серебра, в 5 раз дороже золота. В конце бронзового века железо сравнительно широко распространяется и становится гораздо дешевле. В документе XIII века до нашей эры из Угарита (территория сегодняшней Сирии) железо уже лишь в 2 раза дороже серебра.
Г. Е. Арешнян из Ереванского государственного университета сравнительно недавно сделал интереснейший анализ упоминаний железа в «Илиаде» и «Одиссее». Сам Гомер жил в железном веке, но его эпос относится к Микенской Греции бронзового века. Поэтому оружие всех гомеровских героев, в том числе и то, что Гефест лично кует для Ахилла, – медное железо, как замечает Г. Е. Арешнян, у Гомера несет три основные нагрузки. Во-первых, оно фигурирует в качестве «небесного металла», «металла богов» – ось колесницы Геры и Ворота Тартара (олимпийского ада) сделаны из железа. Во-вторых, железо – сокровище. Троянские вожди, попав в плен, предлагают за себя выкуп «много и меди и злата и хитрых изделий железа». В-третьих, железо, так же как и в наше время, используется для сравнений. Гекуба обращаясь к Приаму, восклицает: «У тебя ль не железное сердце?»
Таким образом, греки бронзового века и народы Древнего Востока были хорошо знакомы с железом. Но было ли это железо, полученное из руды? Установлено, что в природе все же встречается самородное железо. Крупное скопление его найдено, например, на южном берегу острова Диско у берегов Гренландии. Оно залегало в базальте в виде блесток, зерен и даже мощных глыб. В отличие от метеоритного железо самородное содержит гораздо меньше никеля, очень мало углерода.
И все-таки Г. Е. Арешнян утверждает, что древние греки получали железо из руды. Он обращает внимание, что Гомер постоянно прилагает к железу элите который Н. И. Гнедич переводит как «хитрое изделие», «красивое изделие», но дословно оно означает «многотрудное», изготовленное с большим трудом. Есть и другие доказательства в пользу распространения вы плавки железа из руд в конце бронзового века.
Несмотря на то что процесс изготовления железа был, безусловно, известен во II тысячелетии до нашей эры, железный век начался гораздо позднее. Известно, что первое железо было часто мягче бронзы. Потребовалось еще много сотен лет, чтобы люди нашли способ сделать железо более твердым и заменить им каменные, деревянные и бронзовые орудия.
На Переднем Востоке, в Закавказье и в Восточном Средиземноморье переход к массовому железному производству произошел только в XII–XI веках до нашей эры. С этого времени и начинается «век железа», который продолжается до сих пор. Правда, к массовому производству железа в разных странах приступали в разные времена. В Египте полная смена каменных орудий железными произошла в 671 году до нашей эры после завоевания его Ассирией. Примерно в то ж время начался железный век в Индии, а через 101 лет – ив Китае. На территории Советского Союза широкое производство железа началось в VII веке до нашей эры и в V–IV веках до нашей эры достигло расцвета.
Трудно найти другой какой-либо металл, с которым так тесно был бы связан технический прогресс. Уже несколько веков производство железа, чугуна и стали является показателем технического и экономического развития государства, его общей культуры.
