12.07.2021 / 08:00

Клинок булатный: как родилась легенда о дамасской стали

Стальные стержни

https://pixabay.com/

Стальные стержни

https://pixabay.com/

Тысячу лет назад кузнецов считали колдунами, связанными с нечистой силой.

Слово «сталь» вызывает у нас благоговейный трепет. Сталь — это нечто прочное, надежное, возможно даже вечное. Сталь — одна из основ человеческой цивилизации. Но тема изобретения и использования стали сквозь века, напротив, зыбка, размыта и покрыта густым слоем мифов. Как отыскать под ней стальной стержень?

Два процента до чугуна

Всем известно, что сталь — это сплав, но сплав хитрый. Если добавить в железо углерод, то в зависимости от процентного соотношения получится либо «крутая» сталь, либо «тупой» чугун. Этот процент — всего 2,14%, все, что содержит больше углерода, как правило, считается чугуном.

Здесь сразу надо заметить, что у чугуна также масса полезных свойств и разновидностей, но их перечисление стоит оставить на другой раз. Пока что уточним насчет стали — это сплав с основой железа, в котором этого самого железа должно быть не менее 45%, а углерода — от 0,02 до 2,14%.

Остальные 40 с лишним процентов могут заполнять другие металлы, такие как никель, молибден и прочие, но конечный продукт все равно останется сталью. И на этом моменте возникает законный вопрос: погодите, если сталь — это любое железо, даже с неразличимо-минимальной примесью углерода (от 0,02%!), то существовало ли в человеческой цивилизации «чистое» железо?

Ну, то самое, которым пользовались во время железного века, которое «слабее» стали, но «сильнее» меди и бронзы? Если судить исключительно с точки зрения науки — нет, не существовало. Абсолютно вся черная металлургия (т. е. связанная с обработкой железа) строилась на сплавах, начиная с древнейших времен, когда наши предки где-то в 3 000 году до н. э. нашли первый слиток метеоритного железа и запихнули его в первую сыродутную печь.

Там он благополучно расплавился, перемешавшись с древесным углем и шлаками, а на выходе получилась первая сталь. Или чугун, тогда еще большой разницы не делали. Железный век с равным успехом можно

было бы назвать «стальным веком», суть бы не поменялась.

Плавка и сварка

Раз любое обработанное железо по сути является сталью, откуда вообще взялась разница между одним и вторым в современной культуре? Тут все достаточно просто: разница кроется в двух столпах металлургии — производстве и обработке. Возьмем тот самый первый металл, вышедший в виде крицы из сыродутной печи.

Крица — это ком губчатого железа с «грязными» примесями в виде угля и шлаков, неприглядный на вид, но уже пригодный для дальнейшей обработки. Фишка в том, что полученная таким образом сталь была низкоуглеродистой, то есть мягкой, вязкой и пластичной. Кузнецам древности именно это, в общем-то, и было нужно, ведь данный материал получалось относительно просто сковать в нужную форму.

Но в итоге инструменты из «мягкой» стали гнулись и тупились, а оружие не слишком превосходило бронзовое, которое к тому же было значительно проще для массового производства. Именно низкоуглеродистая сталь в простонародье и зовется «железом» древних веков, которое сначала попробуй найди, затем попробуй расплавь, а результат все равно оставляет желать лучшего.

Со временем техника производства улучшалась, сыродутные печи становились крупнее, затем их сменили так называемые штукофены, то есть высокие печи с трубами для усиления тяги, за ними по следовали доменные печи. Мастера учились добавлять в железо те или иные примеси по желанию и насыщать металл углеродом для большей твердости и прочности.

Тогда-то, наверное, сталь окончательно и вытеснила мягкую бронзу? Ну… не совсем. Возьмем первые железные мечи, слово «первые» здесь стоит довольно условно, ведь технология существовала тысячи лет.

Их создавали методом «сварки», помещая тонкую и твердую стальную пластину между двумя пластинами мягкого железа и «сваривая» вместе ковкой. Затачивая такой «бутерброд», воин стачивал лишь слои железа, а режущая кромка оставалась стальной. Полноценные мечи из высокоуглеродистой стали попросту не точились — ломались и крошились. А все потому, что обработка стали была не менее важна, чем производство.

Узор на клинке

Кузнец

Pixelpower-01/https://pixabay.com/

Кузнец

Pixelpower-01/https://pixabay.com/

Одни из самых устойчивых мифов про стальное оружие касаются именно методов обработки, кузнечного мастерства.

Практически кто угодно слышал истории про легендарные японские катаны, способные срубать толстые древесные стволы одним ударом или отсечь человеку голову так, что он этого и не заметит. А как насчет непревзойденной дамасской стали и булата?

Платки, рассекаемые на лету, доспехи, сквозь которые дамасский или булатный клинок проходит, как сквозь масло, и прочие описания, более подходящие для фэнтези. Но узоры на клинках красивые, спору нет. Если убрать иронию, то на самом деле узорчатая дамасская и булатная сталь являлась следующим звеном в обработке железа и для своего времени вполне тянула на нечто мифическое.

Опытные кузнецы комбинировали слои низко- и высокоуглеродистой стали, многократно перековывая металл, пока тот не приобретал чуть ли не сверхъестественную гибкость и прочность. Тысячу лет назад это и в самом деле выглядело чудом, особенно на фоне грубых «сварочных» мечей.

А если добавить к перековке еще и правильную закалку, на выходе получится клинок, о котором не стыдно сложить легенды. Правда, лишь до определенных пределов: никакой, даже миллион раз перекованный и идеально закаленный, меч не был способен за удар срубить толстое дерево или прорубить кольчугу.

Против законов физики не попрешь, а то, что кузнецов тогда называли и считали колдунами, связанными с нечистой силой, — заслуга грамотного пиара. «Легендарность» заключалась только в том, что меч из настоящего дамаска или булата не покрывался зазубринами и не тупился после каждого боя, его можно было пере- давать по наследству сыновьям и внукам и стоил он очень дорого. Не так уж мало, если задуматься.

Промышленный металл

Сварка стали

Greyerbaby /https://pixabay.com/

Сварка стали

Greyerbaby /https://pixabay.com/

Переход к индустриализации существенно расширил добычу и производство чугуна и стали, хотя с массовостью неизбежно снизилось качество обработки. С XVI века в Европе активно применялся «передельный процесс», при котором железо сначала активно насыщалось углеродом и перегонялось в чугун, а затем чугунные болванки дополнительно обрабатывались в горнах для получения приличной стали.

К слову, вплоть аж до XVIII века железо продолжали плавить по старинке, на древесном угле. Каменный из-за ряда нежелательных примесей типа серы отметали в сторону. Так что, когда английский металлург Абрахам Дарби в 1709 году впервые начал активно пользоваться каменным углем для производства чугуна, — это произвело отдельную революцию. В 1784 другой англичанин, Генри Корт, придумал «пудлингование» — по сути это та же переплавка чугуна в сталь, но более эффективная, хоть и чудовищно трудоемкая.

В 1856 году Англия была уже впереди планеты всей по производству стали, но изобретатель Генри Бессемер подстегнул это, придумав конвертер — устройство, в котором углерод из жидкого чугуна выжигался с помощью продувания воздухом.

Звучит странно, но работало великолепно, и с помощью бессемеровского процесса сталь выплавляли все последующее столетие, вплоть до середины XX века. Там уже подо- спели электрометаллургия и даже восстановление железа с помощью водорода.

Сегодня существуют тысячи различных видов чугуна и стали, предназначенных для самых разных нужд. В 2017 году, к примеру, объем мирового производства составил почти 1,7 миллиона тонн!

Человечество обожает сталь не только потому, что она прочна и надежна, но и потому, что она представляет собой один из главных символов прогресса нашей цивилизации. Символ, который никогда не покроется ржавчиной.