Свежие комментарии

  • Алексей Т.
    Как всегда супер. Спасибо, Виктор!Сколько будет сто...
  • Виктор Ямышев
    Ещё поменьше бы сделали и читайте люди!До чего же тупые!ДЕНИС ДАВЫДОВ: МИ...
  • злодей злодейский
    нет ничего тупее чем натыкать сканов с книги.ДЕНИС ДАВЫДОВ: МИ...

История булатной стали

Булат - знаменитая сталь

Автор: Н.А. Мезенин

История булатной стали

Вальтер Скотт в своем романе «Талисман» рассказывает о состязании в ловкости между султаном Саладином и английским королем Ричардом Львиное Сердце. Во время состязания Ричард своим мечом разрубил на две части копье одного из рыцарей - все видели высокую прочность стали и страшную силу удара короля. В ответ Саладин подбросил в воздух тонкое покрывало и рассек его своей саблей - прекрасное доказательство остроты клинка и ловкости воина. Клинок султана был булатный. Это одна из многих легенд, рассказывающая о чудесных свойствах булата.

Булат - знаменитая сталь, о которой слышали многие, даже не металлурги. Первые сведения о булате до нас дошли от участников походов Александра Македонского в Индию - 2300 лет назад. По их словам, мечами индусов можно было рубить камни и рассекать в воздухе легкие шелковые ткани.

Да, Индия была родиной булата. Отсюда в восточные страны ввозили вутцы - «хлебцы» из стали. Они имели вид плоской лепешки диаметром около 12,5 см, толщиной 0,25 см и весом около 900 г. Каждый такой хлебец разрубался пополам на равные части, чтобы покупатель мог рассмотреть строение металла.

История булатной стали

Индийские мастера много веков владели искусством обработки стали.

Знаменитый арабский путешественник и географ Эдризи в 1154 г. писал, что индусы в его время славились производством стали и ковкой мечей. За сотню лет до этого Бируни, описывая производство стали и мечей, восклицал: «Никогда не будет народа, который лучше разбирался бы в отдельных видах мечей и в их названиях, чем жители Индии!».

История булатной стали

И он далее рассказывает, что мечи в Индии делали разных цветов: зеленые (отполированное железо натирали раскаленным порошком медного купороса), синие, белые, цвета фиринд или фаранд («шелковая узорчатая ткань»), т. е. с узорчатым рисунком на стали, с красным полем и белыми узорами на нем.

История булатной стали

Узоры, рисунки на металле были самой главной внешней отличительной особенностью булатных мечей. На некоторых булатах узоры были видимы невооруженным глазом сразу после полировки. На других узоры появлялись только после травления соком растений. Узор мог быть крупным или мелким.

Мастера Востока тщательно хранили секрет производства булата, передавая его из рода в род. Было несколько известных центров по изготовлению булата. Особенно славился этим сирийский город Дамаск. Там уже 1800 лет назад существовала первая крупная мастерская по изготовлению стали и производству оружия из индийского вутца.

Мечи из Дамаска в средние века попадали даже в африканские племена. Название - дамасская сталь позже стала собирательным понятием булатной стали, изготовлявшейся в разных странах.

История булатной стали

Булатные клинки ценились очень высоко во все времена. Бируни, сообщая о различных видах индийских мечей, упоминая один из них - маджли, на котором изображены животные, деревья, пишет: «Стоимость такого меча равна цене лучшего слона; если же рисунок будет изображать человека, то ценность и стоимость меча еще выше».

Да и в более поздние времена, например в начале XIX в., у синдского эмира была булатная сабля, за которую он не согласился взять 900 фунтов стерлингов, т. е. 9000 руб. золотом.

Знакомство европейцев с булатом началось еще в эпоху римского владычества - около 2000 лет назад. Позднее славу булатного оружия разнесли купцы, приобретавшие его в Дамаске и развозившие по многим странам. С начала III в. способ ковки дамасских мечей распространился в Западной Европе. Однако спустя 700 лет секрет производства мечей был снова утерян.

История булатной стали

В средние века производство булатов было и на Руси. Имеются документы, подтверждающие, что в Москве существовало производство булатов. Так, в 1616 г. оружейный мастер Дмитрий Коновалов выковал зерцало из булата. В ряде документов встречаются записи: «...сабельные полосы, булат синей, московский выков», «сабля полоса русская с долами на булатное дело». Однако к концу XVII в. это искусство, видимо, пришло в упадок, а потом и вовсе забылось.

Здесь уместно будет затронуть вопрос - почему же так легко были утрачены многие секреты древних мастеров?

История булатной стали

Академик Л.Ф.Верещагин, отвечая на этот вопрос, приводит пример с загадкой дамасской стали. Как удавалось людям средневековья без нынешней техники и без легирующих добавок получать эту изумительную нержавеющую и необыкновенно прочную сталь? Если производство дамасских клинков было уже когда-то освоено, то почему же люди забыли его? Академик так ответил на этот вопрос: «То, что случайно найдено путем экспериментов и еще не осмыслено, не понято людьми, принадлежит им только наполовину. Человеку выпала большая удача - он нашел самородок золота. Нашел случайно. Он порадовался увесистой находке, подержал ее в руках, спрятал под куст в надежде вернуться сюда, а потом сколько не искал, уже не мог ее найти. Примерно то же случилось и с дамасской сталью. Случай дал ее в руки человеку, случай и отнял».

Несмотря на утрату секрета, интерес людей к булатной стали не пропадал. В прошлом веке ученые многих стран пытались разгадать тайну булата. Среди них был и знаменитый английский физик Майкл Фарадей, пытавшийся получить булат путем добавки к стали алюминия и платины.

Однако тайна булатной стали была раскрыта уральским металлургом Павлом Петровичем Аносовым.

История булатной стали

 

Аносов Павел Петрович [29 июня 1796, Тверь — 13 мая 1851, Омск]

Павел Петрович Аносов родился в 1796 г. в семье коллежского асессора. Отец его служил в Берг-коллегии (впоследствии реорганизованной в Горный департамент), с 1806 г. он советник Пермского горного управления. Вскоре после переезда на Урал родители Аносова умерли, детей, в том числе Павла, взял на воспитание дед по материнской линии Л.Ф. Сабакиц - известный русский механик, работавший на Ижевском и Боткинском казенных заводах. В 1810 г. он определил 11-летнего Павла в санкт-петербургский Горный кадетский корпус на "казенно-коштное место". Это учебное заведение было основано по указу Екатерины II от 21 октября 1773 г. как Горное училище, приравненное к академиям и подведомственное Берг-коллегии. В 1804 г. оно преобразовано в Горный кадетский корпус, а в 1833 г. - в Институт корпуса горных инженеров. (Интенсивно развивающаяся горная промышленность на Урале и в Сибири испытывала потребность в высококвалифицированных кадрах.)

Воспитанники Горного кадетского корпуса получали хорошее образование: они изучали арифметику, алгебру, геометрию, маркшейдерское дело, минералогию, металлургию, рисование, химию, механику, физику, французский, немецкий и латинский языки. При Александре I их обучали музыке, танцам, фехтованию, водили в Эрмитаж, Кунсткамеру, Академию художеств. Много времени отводилось практическим занятиям по химии, физике, промывке различных руд. Во дворе учебного заведения был построен "рудник" с подземными ходами и выработками, а в его мастерских и на Санкт-Петербургском монетном дворе учащиеся сами плавили металлы. Коллекции Горного корпуса постоянно пополнялись новыми уральскими и сибирскими минералами, редкими самородками золота. Здесь хранилась малахитовая глыба, оцененная небывалой по тем временем суммой в 425 тыс. руб., а также найденный на Нижнетагильской даче платиновый самородок весом 10 фунтов 54 золотника (4.33 кг). Среди образцов было немало изделий и полуфабрикатов металлургического производства: идеально ровное по толщине листовое железо, бритвы, столовые приборы, предметы высокохудожественного литья.

Внимание Аносова особенно привлекало искусно выделанное холодное оружие: здесь было немало черкесских и турецких сабель, римских мечей с замысловатой рисовкой, изготовленных из редких сортов стали. Его поражали булатные сабли с чудесными узорами. На вопросы, каким образом удавалось древним мастерам изготавливать булатное оружие с узорами, преподаватели неизменно отвечали: "Секрет булата утерян!" Будущего ученого и мастера не оставляла мысль разгадать его, об этом он думал по ночам, читая книги о рыцарях, вооруженных булатным оружием. Однажды среди ночи, взяв свечу, он направился в зал к витрине, где находились булатные клинки. Долго смотрел на них и, опустившись в кресло, заснул. Проснулся от шума, поднятого служителем. Возле него стоял инспектор классов. Утром Аносову пришлось держать ответ перед директором корпуса А.Ф. Дерябиным. Тот был человеком рассудительным, уважал воспитанников, а инспектору сказал: "Мы не можем наказывать юношу. Он увлечен вопросом, разрешение которого сделало бы нашей стране честь".

Учился Аносов легко, был в первой пятерке лучших учеников. У него хватало времени на занятия в научных кабинетах, на чтение и игры, он увлекался также рисованием, принимал участие в любительских спектаклях, где пьесы ставились на иностранных языках. В октябре 1816 г. Аносова произвели в унтер-офицеры, а в 1817 г. он с отличием завершил учебу и был выпущен из Горного кадетского корпуса практикантом в действительную службу. За успехи, "оказанные им при испытаниях", его наградили Большой золотой и Серебряной медалями, книгами, эстампами. Награждение Большой золотой медалью сопровождалось выдачей 500 руб. "на обзаведение". Его первым приобретением стал микроскоп. Павел, конечно, знал, что его великий соотечественник М.В. Ломоносов для своих химических исследований впервые применил микроскоп, и, предвидя характер своей работы, обзавелся таким же прибором.

В ноябре 1817 г. П.П. Аносов был направлен на заводы Златоустовского горного округа (Южный Урал) - там ему предстояло выполнить дипломную работу. По положению того времени воспитанники Горного кадетского корпуса выпускались "не прямо на действительную службу офицерскими чинами, как было прежде, но со званием практикантов. В этом звании они должны были оставаться два года, употребляя это время на осматривание рудников и заводов и для приучения себя к служебному порядку". Лишь после отчетов по дипломной работе практикантов зачисляли на постоянную службу. Результаты своих наблюдений выпускник обобщил в дипломной работе "Систематическое описание горного и заводского производства Златоустовского оружейного завода, составленное практикантом П. Аносовым, 1819 года".

http://www.autowelding.ru/index/0-19

После многолетних опытов он в 1837 г. изготовил в г. Златоусте первый булатный клинок. «Полоска булата сгибалась без малейшего повреждения, издавала чистый и высокий звон. Отполированный конец крошил лучшие английские зубила, тогда как отпущенный - легко принимал впечатления и отсекался чисто и ровно», - писал Аносов в «Горном журнале».

Изготовленные на Златоустовской фабрике булатные клинки были золотистого отлива с крупным сетчатым или коленчатым узором, что, по мнению знатоков, было признаком высшего сорта булата. Эти клинки разрубали гвозди и кости, не повреждая лезвия, и вместе с тем легко перерезали в воздухе газовый платок.

История булатной стали

Памятник Павлу Аносову в г. Златоуст

Так что же такое булат, над тайной которого так долго и упорно бились многие люди?

«Железо и углерод и ничего более, - отвечал Аносов. - Все дело в чистоте исходных материалов, в методе охлаждения, в кристаллизации».

Да, действительно, булат оказался высокоуглеродистой сталью без каких-либо особых примесей. Булат являлся продуктом естественной кристаллизации стали, получаемой при соединении железа с углеродом. Сущность образования булата заключалась в насыщении сплава большим количеством углерода (около 1,3 - 1,5 %). В условиях медленного охлаждения образовывалось и находилось в некотором излишке соединение железа с углеродом - так называемый цементит, который не растворялся, как это бывает в обычной стали, а оставался в железе как бы во взвешенном состоянии. Прослойки цементита как бы обволакивались медленно стынущим мягким железом. Поэтому при высоком содержании углерода, что придает металлу твердость, булат сохраняет высокую вязкость, упругость, которой лишена обыкновенная сталь. Из-за наличия прослоек хрупкого цементита отковка булата должна производиться крайне осторожно, ударами легкого молота, с многократным нагреванием до критической температуры - до температуры красного каления, переход за которую ведет к потере булатом своих основных свойств и характерного рисунка. Процесс изготовления булата был очень трудоемким, длительным и требовал высокого искусства.

История булатной стали

Работы Аносова по освоению производства булатной стали оказали большое влияние на дальнейшее развитие металлургии. Ведь в то время мартеновский и конвертерный процессы еще не были изобретены. В Англии, России и других странах литую сталь получали трудоемким, длительным и малопроизводительным процессом - путем переплавки цементованных кусков железа в тиглях. Цементация же, т. е. науглероживание железа, представляла собой еще более длительный процесс, он иногда продолжался несколько дней.

Аносов во время работы над булатной сталью разработал новый способ получения стали, сущность которого «заключается в сплавлении негодных к употреблению железных и стальных обсечков в глиняных горшках (тиглях - Н.М.) при помощи возвышенной температуры воздушных печей». Если же сплавляли мягкое железо, т. е. металл с низким содержанием углерода, Аносов соединял процесс плавления с процессом науглероживания железа в газовой среде - у него операция цементации совмещалась с плавлением. Открытие газовой цементации явилось крупным вкладом в практику металлургии и обеспечивало получение литой стали в сравнительно больших однородных массах.

Наладив на Урале производство тигельной стали, Аносов с законной гордостью писал:

«В Златоусте литая сталь, получаемая из стальных обсечков и тагильского железа, может не уступать английской литой стали: в этом меня убеждают многие сравнительные опыты».

Завершая свой рассказ о булате, автор уже предвидит вопрос нетерпеливого читателя: а какое сейчас положение с булатом? Каково его нынешнее значение? А иной читатель даже усомнится, создана ли сейчас подобная замечательная сталь.

История булатной стали

Как-то мне довелось отвечать на вопрос читателя одной из уральских газет. Читатель С.И.Жуков спрашивал, почему бы сейчас не изготовлять из булатной стали, например, бритвы, лезвия для безопасных бритв, ножи, различный режущий инструмент и т. п.? «А то ведь не секрет, - писал он, - что купленный в магазине нож, оказывается железом. Лезвием для безопасной бритвы можно побриться только раз, и оно уже затупилось».

Некоторые полагают, что сейчас можно произвести слиток булатной стали, а потом из него получать, например путем проката, ленту для лезвий. При этом упускают из виду, что булатная сталь получается лишь после особой технологии изготовления изделий. Отковку булатного изделия надо вести очень осторожно, так искусно, чтобы при этом структура металла не разрушалась, а лишь сминалась, и волокна «твердой» и «мягкой» составляющих переплетались между собой. Только в таком случае получался материал, обладающий одновременно и большой твердостью, и большой вязкостью. И такое строгое соблюдение определенной температуры и режима ковки необходимо для каждого отдельного изделия. Это требовало долгого и кропотливого труда искусного ремесленника. Поэтому, пожалуй, только холодное оружие по своей цене и могло найти себе покупателя.

В наши дни трудно представить себе технологию, когда каждое изделие будет производиться таким способом, например отковка лезвия безопасной бритвы. Возвращение к кустарному производству не метод борьбы с плохим качеством лезвий. Решение вопроса надо искать на современной технической основе. Кстати, можно сообщить, что за последнее время в нашей металлопромышленности приняты действенные меры для улучшения качества лезвий безопасных бритв и пружин для бритв типа «Спутник». Советские лезвия «Нева», «Балтика» изготовлены из высших сортов легированных сталей и экспортируются в Болгарию, Монголию, Кубу, Японию и другие страны (примечание подателя поста: метериал был написан в середине 80-ых гг. прошлого века).

Да, сейчас булатная сталь не производится. И вот почему. Эта сталь была продуктом ремесленного кустарного производства и имела, согласитесь, все-таки ограниченное применение - в основном для изготовления холодного оружия. Современная техника (ведь минуло более сотни лет со времени работ Аносова!) нашла много способов получения стали самых разнообразных марок с различными свойствами, которыми не обладала булатная сталь.

История булатной стали

Современной технике нужны металлы и сплавы с самыми необычными свойствами. Нужны стали для работы при давлении в сотни и тысячи атмосфер (в производстве аммиака давление до 1 000 атмосфер) и при глубоком вакууме, когда давление близко к нулю (в электронных приборах давление до 0,000001 мм рт. ст.). Хладостойкие стали должны сохранять прочность при температурах, близких к абсолютному нулю (- 273 °С). Для атомных реакторов требуется металл с наибольшей магнитопроводностью, для двигателей реактивных самолетов и ракет - сталь, способная сохранять прочность при весьма высоких температурах и большой нагрузке.

Теперь такие стали и сплавы есть!

Использована публикация:

Мезенин Н.А. Занимательно о железе. М. "Металлургия", 1972. 200 с.

стр. 53 - 58. http://termist.com/bibliot/popular/mezenin/mezenin_022.htm

Источник фото: Дамасские клинки изготовлялись при помощи нанотехнологий (http://www.indostan.ru/novosti/9_1711_0.html)

См. также: Гуревич Ю.Г. Загадка булатного узора. - М.: Знание, 1985. - 192 с.

Источник: http://termist.com/bibliot/popular/mezenin/mezenin_022.htm

 

 

Картина дня

наверх