Det er vanskelig å nevne en oppfinnelse som ville ha en så stor innvirkning på utviklingen av vår sivilisasjon som sverdet kan skryte av. Det kan ikke betraktes som et banalt mordvåpen, sverdet har alltid vært noe stort. I forskjellige historiske perioder var dette våpen et symbol på status som tilhører en militærkaste eller en edel klasse. Utviklingen av sverdet som våpen er uløselig forbundet med utviklingen av metallurgi, materialvitenskap, kjemi og gruvedrift.
I nesten alle historiske perioder var sverdet elitenes våpen. Og poenget her er ikke så mye i statusen til dette våpenet, men i sin høye kostnad og kompleksitet med å produsere blader av høy kvalitet. Å lage et sverd som kunne bli betrodd livet ditt i kamp var ikke bare en mektig prosess, men en ekte kunst. Og smedene som er involvert i dette arbeidet kan sikkert sammenlignes med virtuøse musikere. Det er ikke uten grunn at forskjellige folkeslag fra gammel tid har tradisjoner om fremragende sverd med spesielle egenskaper laget av virkelige smedsmestere.
Prisen til en gjennomsnittlig blad kunne nå verdien av en liten bondegård. Produkter av berømte herrer koster enda mer. Av denne grunn er den vanligste typen kaldarmene i antikken og middelalderen et spyd, men ikke et sverd.
Gjennom århundrene har utviklede metallurgiske sentre blitt dannet i forskjellige regioner i verden, hvis produkter var kjent langt over deres grenser. De eksisterte i Europa, Midtøsten, India, Kina og Japan. Smedearbeidet ble æret og godt betalt.
I Japan er Kaji (dette er smedens våpensmed, "sverdmesteren") på nivå med samurajen i det offentlige hierarkiet. Ikke kjent for dette landet. Håndverkene, som i teorien skulle være smed, var enda lavere enn bønderne i det japanske bordet av ranger. Videre forstyrret samurien noen ganger seg ikke for å ta smedenes hammer. For å vise hvordan respektert Japan var arbeidet til en våpensmed, kan et faktum gis. Keiser Gotoba (regjert i det 12. århundre) erklærte at å lage et japansk sverd var et arbeid som selv prinser kunne gjøre uten å redusere sin verdighet. Gotoba selv var ikke uvillig til å jobbe rundt i ilden, det er noen få kniver han laget med egne hender.
I dag skriver media mye om ferdighetene til japanske smeder og kvaliteten på stål som ble brukt til å lage en tradisjonell katana. Ja, faktisk, å lage et samurai sverd krevde enorm dyktighet og dyp kunnskap, men du kan ansvarlig si at europeiske smeder ikke på noen måte var dårligere enn deres japanske kolleger. Selv om hardheten og styrken til katana er legendariske, men produksjonen av det japanske sverdet ikke er fundamentalt forskjellig fra prosessen med smiing av europeiske blad.
Man begynte å bruke metaller til fremstilling av kuldearmer i V-årtusen f.Kr. Først var det kobber, hvilken bronse erstattet ganske fort, en sterk legering av kobber med tinn eller arsen.
Forresten, den siste komponenten av bronse er veldig giftig og ofte forvandlet gamle smedere og metallurger til krøller, noe som gjenspeiles i legender. For eksempel var Hephaestus, den greske gudskilden og smedenes forbryter, lamme; i slaviske myter blir også smeder ofte skildret.
Jernalderen begynte på slutten av II - begynnelsen av jeg tusenårskristen. Selv om bronse våpen har blitt brukt i mange hundre år. I XII århundre f.Kr. e. Smijern har allerede blitt brukt til å lage våpen og verktøy i Kaukasus, i India og Anatolia. Rundt VIII århundre f.Kr. e. sveiset jern oppstod i Europa, snarere en ny teknologi spredt over hele kontinentet. Faktum er at antall kobber- og tinneposisjoner i Europa er relativt liten, men jernreserver er betydelige. I Japan begynte jernalderen først i det 7. århundre av den nye æra.
Gjør et sverd. Fra malm til krise
I lang tid var teknologien for å skaffe og bearbeide jern stort sett på ett sted, de kunne ikke tilfredsstille den stadig økende etterspørselen etter dette metallet, derfor var jernproduktene lave og de var dyre. Og kvaliteten på verktøy og våpen laget av dette metallet var ekstremt lavt. Overraskende, i nesten tre tusen år har metallurgi ikke gjennomgått noen grunnleggende endringer.
Før vi går videre til beskrivelsen av prosessen med å produsere kalde våpen i antikken, bør vi gi flere definisjoner knyttet til metallurgi.
Stål er en legering av jern med andre kjemiske elementer, primært med karbon. Det definerer de grunnleggende egenskapene til stål: En stor mengde karbon i stål sikrer sin høye hardhet og styrke, samtidig som metallets duktilitet reduseres.
Den viktigste måten å produsere jern på i antikken og middelalderen (før XIII-tallet) var osteprosessen, så oppkalt fordi uoppvarmet ("rå") luft ble blåst inn i ovnen. Smiing var den viktigste metoden for behandling av det fremstilte jern og stål. Ostefremstillingsprosessen var svært ineffektiv, det meste av jernet fra malmen gikk sammen med slagggen. I tillegg var råvarene som oppnådde ikke av høy kvalitet og var svært heterogene.
Jernproduksjon fra malm oppstod i en ovnbrennende ovn (et ostbrennende horn eller en domnitse), som hadde en form som ligner en avkortet kjegle, fra 1 til 2 meter høy og 60-80 cm i diameter. Denne ovnen var laget av ildfast murstein eller stein, belagt med leire på toppen, som deretter brent. Et rør for luftforsyning førte til ovnen, det ble injisert ved hjelp av bælge, og i den nedre delen av huset var det et hull for fjerning av slagg. En stor mengde malm, kull og fluss ble lastet inn i ovnen.
Senere ble vannmøller brukt til å tilføre luft til ovnen. I det 13. århundre dukket opp mer sofistikerte ovner - plastere, og deretter blauofener (15. århundre). Deres ytelse var mye høyere. Det virkelige gjennombrudd i metallurgi fant sted bare i begynnelsen av 1500-tallet, da konverteringsprosessen ble åpnet, hvorved stål av høy kvalitet ble oppnådd fra malm.
Kull fungerte som drivstoff for osteprosessen. Kull ble ikke brukt på grunn av den store mengden urenheter som er skadelige for jern som den inneholder. Koks ble lært bare i det 18. århundre.
I en ovn-brennende ovn skjer flere prosesser på en gang: avfallsstenen er skilt fra malmen og går som slagg, og jernoksidene reduseres ved å reagere med karbonmonoksid og karbon. Det smelter og danner de såkalte crits. Den består av støpejern. Etter å ha mottatt crinkles blir den brutt opp i små stykker og sortert etter hardhet, så arbeider de med hver brøkdel separat.
I dag er støpejern det viktigste produktet av stålindustrien, det pleide å være ellers. Det er ikke egnet til smiing, derfor ble støpejern antatt å være et ubrukbart produksjonsavfall ("strykejern"), uegnet til videre bruk. Han reduserte betydelig mengden råvarer oppnådd under smelting. De prøvde å bruke støpejern: i Europa ble det laget kanonkugler av det, og i India, kister, men kvaliteten på disse produktene igjen mye å være ønsket.
Fra jern til stål. Smirer et sverd
Jernet som ble oppnådd i ovn-brennende ovnen ble preget av ekstrem heterogenitet og lav kvalitet. Det var nødvendig å gjøre mye arbeid for å gjøre det til et sterkt og dødelig blad. Å smi et sverd involvert flere prosesser samtidig:
- rensing av jern og stål;
- sveising forskjellige lag av stål;
- bladfremstilling;
- varmebehandlingsprodukter.
Deretter trengte smeden å lage et tverrsnitt, et hode, et sverdhull, og også å lage en skjede for den.
For tiden er ikke ostblåseprosessen brukt i industrien for produksjon av jern og stål. Men krefter av entusiaster og fans av gamle kalde våpen, ble han gjenskapt til de minste detaljene. I dag brukes denne sverdfabrikasjonsteknologien til å lage "autentiske" historiske våpen.
Ovnen oppnådd i ovnen består av lavkarbonstål (0-0,3% karboninnhold), et metall med et karboninnhold på 0,3-0,6% og en høy karbonfraksjon (fra 0,6 til 1,6% og høyere). Jern, som er lite karbon, utmerker seg ved høy duktilitet, men det er veldig mykt, jo høyere karboninnhold i metallet er, desto større er dets styrke og hardhet, men samtidig blir stålet mer skjøre.
For å gi de ønskede egenskapene til metallet, kan smeden enten mette stålet med karbon, eller ellers brenne overflødig. Metningsprosessen av metallet med karbon kalles sementering.
Smeden av fortiden hadde et alvorlig problem. Hvis du lager et sverd av høy karbonstål, vil det være slitesterk og holde en god sliping, men samtidig for skjør, vil ikke våpenet av stål med lavt karboninnhold kunne utføre sine funksjoner i det hele tatt. Bladet må være både solid og elastisk. Dette var nøkkelproblemet som hadde blitt konfrontert med våpensmedene i hundrevis av år.
Det er en beskrivelse av bruken av lange sverd av kelterne, laget av den romerske historikeren Polybios. Ifølge ham var de barbariske sverdene laget av så mykt jern at de ble kjedelige og bøyd etter hvert avgjørende slag. Fra tid til annen måtte keltiske krigere korrigere bladene ved hjelp av en fot eller et kne. Imidlertid var et svært skjøre sverd en stor fare for eieren. For eksempel koster et ødelagt sverd nesten livet til Richard The Lionheart - den engelske konge og en av de mest berømte mennene i sin tid.
I den perioden betydde et ødelagt sverd omtrent det samme som mislykkede bilbremser i disse dager.
Det første forsøket på å løse dette problemet var etableringen av såkalte laminerte sverd, hvor de myke og harde lagene av stål vekslet med hverandre. Bladet i dette sverdet var en flerskiktet sandwich, som gjorde at den kunne være både holdbar og elastisk (samtidig var den riktige varmebehandlingen av våpenet og dets herding en viktig rolle). Imidlertid var det et problem med slike sverd: Ved skarphet ble det overflatefaste laget av bladet raskt maltet og sverdet mistet egenskapene. Laminerte blader dukket opp allerede på Kelterne, ifølge moderne eksperter, burde et slikt sverd ha kostet ti ganger dyrere enn vanlig.
En annen måte å lage et slitesterkt og fleksibelt blad på var overflatesementering. Kjernen i denne prosessen var å karbonisere overflaten av et våpen laget av relativt mykt metall. Sværdet ble plassert i et fartøy fylt med organisk materiale (oftest det var kull), som deretter ble plassert i en ovn. Uten oksygenadgang ble de organiske stoffene forkullet og mettet metallet med karbon, noe som gjorde det sterkere. Med de sementerte bladene var det samme problem som med de laminerte. Overflaten (hardt) lag ble ganske raskt jordet og bladet mistet kappegenskapene.
Mer avanserte var flerskiktede sverd laget i henhold til stål-jern-stål-ordningen. Hun fikk lov til å lage blader av utmerket kvalitet: det myke jernet av "kjernen" gjorde bladet fleksibelt og elastisk, godt dempede vibrasjoner ved støt, og det solide "skallet" ga sverdet til gode skæreegenskaper. Det skal bemerkes at den ovennevnte layoutoppsettet til bladet er det mest enkle. I middelalderen bygde gunsmiths ofte sine produkter fra fem eller syv "pakker" av metall med forskjellige egenskaper.
Allerede i tidlig middelalder ble store metallurgiske sentre dannet i Europa, hvor en betydelig mengde stål ble smeltet og våpen av tilstrekkelig høy kvalitet ble produsert. Vanligvis oppstod slike sentre nær de rike forekomster av jernmalm. I IX-X-tallet ble gode kniver laget i frankens tilstand. Charlemagne måtte til og med utstede et dekret hvor det var strengt forbudt å selge våpen til vikingene. Det anerkjente sentrum for europeisk metallurgi var det området der den berømte Solingen senere oppstod. Jernmalm av utmerket kvalitet ble utvunnet der. Senere ble italienske Brescia og Spansk Toledo blitt anerkjente smedesentre.
Merkelig, i tidlig middelalder ble bladene av berømte våpensmedene ofte smidd. For eksempel ble sverdene til den berømte mester Ulfbreht (som levde i det 9. århundre) preget av en fantastisk balanse og ble laget av perfekt maskinert stål. De ble merket med et personlig tegn på gunsmithen. Smeden kunne imidlertid bare fysisk ikke gjøre alle bladene som er tilskrevet ham. Og bladene selv er svært forskjellige i kvalitet. På slutten av middelalderen smidte Zwingen-mesterene smedenes produkter fra Passau og Toledo. Det er til og med skriftlige klager fra sistnevnte mot slike "piratkopiering". Senere begynte de å sme Solingen selv sverd.
Utvalgte striper blir oppvarmet og smidd, sveiset i en enkelt blokk. Under denne prosessen er det viktig å opprettholde riktig temperatur og ikke brenne blankt.
Etter sveising begynner smiingen av bladet direkte, under hvilken formen dannes, dalen er laget, og skaftet er laget. Et av hovedstadiene i smiing er prosessen med å forsegle bladene, som konsentrerer lagene av stål og gjør at sverdet kan beholde sine kappegenskaper lenger. På dette stadiet er bladets geometri endelig dannet, plasseringen av dens tyngdepunkt bestemmes, tykkelsen av metallet ved sverdets base og ved spissen er spesifisert.
Middelaldersmedene hadde, selvsagt, ikke termometre. Derfor ble den nødvendige temperaturen beregnet av metallfilamentets farge. For å bedre definere denne karakteristikken, ble smidene vanligvis svartet ut før, noe som tilsatte flere mystikere til smedenauraen.
Deretter begynner varmebehandlingen av det fremtidige sverdet. Dette stadiet er ekstremt viktig, det gjør at du kan endre den molekylære strukturen i stål og for å oppnå de nødvendige egenskapene til bladet. Faktum er at smidd stål, sveiset av forskjellige stykker, har en grov granulær struktur og stor belastning inne i metallet. Ved hjelp av normalisering, herding og temperering, bør smeden bli kvitt disse feilene så mye som mulig.
Først oppvarmes bladet til omtrent 800 grader, og suspenderes deretter av skaftet slik at metallet ikke "fører". Denne prosessen kalles normalisering, for forskjellige typer stål denne fremgangsmåten utføres flere ganger. Etter normalisering følger mild glødemiddel, hvor sverdet oppvarmes til en brunrød farge og blir avkjølt, innpakket i et isolerende materiale.
Etter normalisering og glødning, kan du fortsette til den viktigste delen av smiingsprosessen - herding. Under denne prosedyren oppvarmes bladet til en brunrød farge, og avkjøles deretter raskt i vann eller olje. Herding fryser stålstrukturen oppnådd under normalisering og glødning.
Differensiert herding. Denne teknikken er typisk for japanske mestere, det ligger i det faktum at forskjellige soner av bladet får forskjellig herding. For å oppnå denne effekten, før herding, ble lerlag av forskjellig tykkelse påført bladet.
Det er helt klart at en smed på et hvilket som helst stadium av prosessen beskrevet ovenfor kan gjøre en feil, noe som vil være fatalt for kvaliteten på et fremtidig produkt. I Japan måtte enhver smed, som setter pris på navnet hans, nådesløst bryte mislykkede blad.
For å forbedre kvaliteten på det fremtidige sverdet ble ofte nitrering eller nitrering brukt, det vil si behandling av stål med forbindelser som inneholder nitrogen.
I sagaen til Wiland smeden ble det beskrevet en ganske opprinnelig nitreringsmetode, noe som gjorde at mesteren kunne skape en ekte "supernotat". For å forbedre kvaliteten på produktet, smeden smeden ned et sverd i sagflis, legg dem til deigen og mat dem til de sultne gjessene. Deretter samlet han fuglefett og smidde sagflis. De gjorde sverdet "... så hardt og sterkt at det var vanskelig å finne den andre på bakken." Selvfølgelig er dette et litterært arbeid, men en lignende metode kan godt finne sted. Moderne "nitrogen" -stål har den høyeste hardheten. I mange historiske kilder er det rapportert at sverd også ble herdet i blod, noe som ga dem spesielle egenskaper. Det er sannsynlig at denne praksisen faktisk fant sted, og her har vi å gjøre med en annen nitreringsmetode.
Umiddelbart etter herding slippes bladet igjen. Etter slutten av varmebehandlingsprosessen begynner sliping, og det utføres i flere stadier. Under denne prosessen må sverdet kjøles av med vann. Sliping og polering av et sverd, samt installasjon av krysser, håndtak og topper på den i middelalderen, ble vanligvis gjort ikke av en smed, men av en spesiell mester - en sentermester.
Естественно, что перед началом работы над мечом, кузнец до мелочей продумывал его будущий дизайн и конструкцию. Будет ли он боевым или предназначается больше для "представительских" целей? Как в основном будет сражаться его будущий владелец: в пешем или конном строю? Против каких доспехов предположительно будет использоваться? Ну и, конечно же, во время изготовления меча учитывались особенности самого воина: его рост, длина рук, излюбленная техника фехтования.
Дамасская сталь и булат
Каждому, кто хотя бы раз в жизни интересовался историческим холодным оружием, известно словосочетание "дамасская сталь". Оно и сегодня очаровывает своим налетом таинственности, экзотики и мужественности. На самом деле, дамасская сталь - это еще одна попытка решить вечное противоречие между хрупкостью стали и мягкостью железа. И надо сказать, что данная попытка получилась одной из самых удачных.
Неизвестно, кому первому пришла в голову мысль соединить воедино большое количество слоев мягкой и твердой стали, но этого человека можно смело назвать гением кузнечного дела. Хотя, сегодня историки считают, что подобная технология была независимо разработана в разных регионах мира. Уже в начале нашей эры оружие из дамасской стали изготавливали в Европе и Китае. Ранее считали, что этот вид стали был изобретен на Ближнем Востоке. Однако сегодня доподлинно известно, что он был придуман европейскими мастерами. Да и вообще, пока не найдено никаких доказательств, что Дамаск когда-либо был серьезным центром изготовления оружия.
Дамасские ножи, клинки и т.п. легко отличить по внешнему виду, на их поверхности хорошо различим характерный узор, который получается после протравливания клинка кислотой. Что же представляет собой этот вид стали? Нередко, когда говорят о дамаске, имеют в виду в виду булат - особую сталь, которую изготавливали совсем по другой технологи в Индии и Персии. Это неверно.
Дамасская сталь или сварной дамаск - это сложный комбинированный материал, состоящий из множества слоев с разным содержанием углерода, надлежащим образом прокованный и подвергнутый соответствующей термической обработке. Сразу следует сказать, что японский меч катана к дамасской стали никакого отношения не имеет.
В зависимости от способа изготовления различают несколько типов дамасской стали:
- полосовой;
- дикий;
- крученный;
- штампованный.
Наиболее древним и примитивным считается полосовой дамаск. Для его изготовления брали четыре полосы железа и три полосы стали, раскаляли их и сваривали ковкой. После этого из заготовки выковывали прут, который сгибали в виде латинской буквы V, заваривали внутрь него железный сердечник, а на внешние стороны заготовки наваривали стальные лезвия. После протравливания на таком клинке проявлялся характерный для дамасской стали узор.
Дикий дамаск получался, если исходную заготовку разрубывали пополам, половинки накладывали друг на друга и опять проковывали. Подобную операцию обычно проводили несколько раз, постоянно удваивая количество слоев металла, улучшая тем самым его свойства. Несложный математический расчет показывает, что заготовка, перекованная семь раз, получает 896 слоев высокоуглеродистой и низкоуглеродистой стали.
В Средние века в Европе был популярен так называемый крученый дамаск. Во время его получения бруски из разных сталей перекручивались спиралью и сваривались ковкой. Этот процесс повторялся несколько раз. Обычно из такой стали изготавливалась центральная часть клинка, на которую затем наковывались лезвия из обычной твердой стали.
Клинки из дамасской стали в средневековой Европе ценились так высоко, что их нередко дарили королям.
Булат или вутц - это сталь, изготовленная особым образом, благодаря которому она имеет своеобразную внутреннюю структуру, характерный узор на поверхности и высочайшие характеристики по прочности и упругости. Его изготавливали в Иране, Средней Азии и Индии. Эта сталь имела большое содержание углерода, близкое к чугуну (около 2%), но при этом сохраняла способность к ковке и значительно превосходила чугун по прочности.
Об этом материале существует множество легенд. Долгое время считалось, что секрет изготовления булат утрачен, хотя сегодня множество мастеров утверждают, что они владеют тайнами производства настоящего вутца. Одним из способов его получения основан на частичном расплавлении частиц железа или низкоуглеродистой стали в чугуне. Общее количество добавок должно составлять 50-70% от массы чугуна. В результате получается расплав, имеющий кашицеобразную консистенцию. После охлаждения и кристаллизации получается булат - материал с высокоуглеродистой матрицей, в которую вкраплены низкоуглеродные частицы.
Есть информация и о других способах получения булатных сталей в наши дни, вероятно, и древности их существовало несколько. Современные методы связаны с особыми способами ковки и термической обработки металлов.
Одним из достоинств любого меча из узорчатой стали, будь то дамаск или булат, специалисты называют микроволнистость его лезвия. Оно автоматически возникает из-за неоднородности слоев или волокон металла, из которых состоит клинок. По сути, режущая кромка такого оружия является "микропилой", что значительно повышает его боевые свойства.
О дамасской стали сложено огромное количество мифов. Первый из них связан с самим названием металла. Сегодня известно, что город Дамаск особого отношения к изобретению и производству этой стали не имел, хотя некоторые историки считают его важным торговым центром, где оружие из дамаска продавали. Также до сих пор бытует мнение, что дамасская сталь стоила "на вес золота" и резала доспехи словно бумагу. Это не соответствует действительности. Клинки из дамаска действительно прекрасно сочетают в себе твердость и упругость, но никакими необыкновенными свойствами они не обладают.
