Este dificil să numim o invenție care ar avea un impact atât de important asupra dezvoltării civilizației noastre, cum se poate lauda sabia. Nu poate fi privită ca o armă banală de omor, sabia a fost întotdeauna ceva mare. În diferite perioade istorice, această armă era un simbol al statutului, aparținând unei caste militare sau unei clase nobile. Evoluția sabiei ca armă este strâns legată de dezvoltarea metalurgiei, a științei materialelor, a chimiei și a mineritului.
În aproape toate perioadele istorice, sabia era arma elitei. Iar punctul de aici nu este atât de mult în starea acestei arme, ci și în costul și complexitatea sa ridicată de a produce lame de înaltă calitate. Făcând o sabie care ți-ar putea fi încredințată viața în luptă nu era doar un proces laborios, ci o adevărată artă. Și fierari implicați în această lucrare pot fi comparați în siguranță cu muzicienii virtuozoși. Nu este fără motiv că, din cele mai vechi timpuri, diferite popoare au tradiții despre săbii deosebite cu proprietăți speciale făcute de adevărații maeștri de fierărie.
Prețul chiar și al unei lame medii ar putea ajunge la valoarea unei mici ferme țărănești. Produsele maestrilor faimoși costă chiar mai mult. Din acest motiv, cel mai comun tip de brațe reci ale erei Antichității și Evului Mediu este o suliță, dar nu o sabie.
De-a lungul secolelor, s-au format centre metalurgice dezvoltate în diferite regiuni ale lumii, ale căror produse erau cunoscute cu mult peste granițele lor. Au existat în Europa, Orientul Mijlociu, India, China și Japonia. Munca fierarului a fost onorată și foarte bine plătită.
În Japonia, Kaji (acesta este arma de fierar, "maestru al săbilor") era la egalitate cu samuraii în ierarhia publică. Nu au auzit pentru această țară. Artizanii, care, teoretic, ar trebui să fie fierari, erau chiar mai mici decât țăranii din tabelul de rang japonez. În plus, samuraii nu s-au dezaprobat uneori să preia ciocanul fierar. Pentru a arăta cât de respectată a fost Japonia munca unui armist, se poate menționa un fapt. Împăratul Gotoba (care a domnit în secolul al XII-lea) a declarat că a face o sabie japoneză a fost o lucrare pe care chiar prinții o puteau face fără a-și diminua demnitatea. Gotoba însuși nu a vrut să facă rău în jurul vetrei, sunt câteva lame pe care le-a făcut cu mâinile sale.
Astăzi, mass-media scrie multe despre abilitățile fierarilor japonezi și calitatea oțelului care a fost folosit pentru a crea o catana tradițională. Da, într-adevăr, a face o sabie samurai necesită o îndemânare extraordinară și o cunoaștere profundă, dar puteți spune în mod responsabil că smiths-ul european nu este deloc inferior omologilor lor japonezi. Deși duritatea și puterea katana sunt legendare, însă fabricarea sabiei japoneze nu este fundamental diferită de procesul de forjare a lamelor europene.
Omul a început să folosească metale pentru fabricarea armelor reci în mileniul V î.Hr. La început a fost cuprul, bronzul înlocuit destul de repede, un aliaj puternic de cupru cu staniu sau arsen.
Apropo, ultima componentă a bronzului este foarte otrăvitoare și adesea transformă vechii fierari și metalurgiști în cripți, ceea ce se reflectă în legende. De exemplu, Hephaestus, zeul grec al focului și patronul fierariei, a fost lame, în miturile slave, fierari sunt, de asemenea, adesea portretizați ca fiind răniți.
Epoca de fier a început la sfârșitul lui II - începutul mileniului I î.en. Deși armele de bronz au fost folosite de mai multe sute de ani. În secolul al XII-lea î.Hr. e. Fierul fier a fost deja folosit pentru fabricarea de arme și unelte în Caucaz, India și Anatolia. În jurul secolului al VIII-lea î.Hr. e. sudul fier a apărut în Europa, destul de repede o nouă tehnologie răspândită pe continent. Realitatea este că numărul depozitelor de cupru și staniu din Europa este relativ mic, dar rezervele de fier sunt semnificative. În Japonia, epoca fierului a început numai în secolul al VII-lea al erei noi.
A face o sabie. De la minereu la brânză
De foarte mult timp, tehnologia de obținere și procesare a fierului a rămas practic într-un singur loc, nu au putut satisface în mod adecvat cererea din ce în ce mai mare pentru acest metal, de aceea produsele din fier erau scăzute și erau scumpe. Și calitatea instrumentelor și a armelor realizate din acest metal era extrem de scăzută. În mod surprinzător, de aproape trei mii de ani, metalurgia nu a suferit modificări fundamentale.
Înainte de a trece la descrierea procesului de fabricare a armelor reci în antichitate, ar trebui să oferim câteva definiții referitoare la metalurgie.
Oțelul este un aliaj de fier cu alte elemente chimice, în principal cu carbon. Definește proprietățile de bază ale oțelului: o cantitate mare de carbon din oțel asigură duritatea și rezistența ridicată, reducând în același timp ductilitatea metalului.
Principalul mod de producere a fierului în epoca antichității și în Evul Mediu (înainte de secolul al XIII-lea) a fost procesul de fabricare a brânzei, numit astfel pentru că aerul neîncălzit ("brut") a fost aruncat în cuptor. Forjarea a fost principala metodă de prelucrare a fierului și a oțelului obținut. Procesul de fabricare a brânzei a fost foarte ineficient, cea mai mare parte a fierului din minereu a mers împreună cu zgura. În plus, materiile prime obținute nu erau de înaltă calitate și erau foarte eterogene.
Producția de fier din minereu a avut loc într-un cuptor de ardere a brânzeturilor (corn de ardere a brânzei sau domnit), care avea o formă asemănătoare unui con trunchiat, de la 1 la 2 metri înălțime și 60-80 cm în diametru. care apoi au ars. O țeavă pentru alimentarea cu aer a condus la cuptor, a fost injectată cu ajutorul burdufurilor, iar în partea inferioară a casei a existat o gaură pentru îndepărtarea zgurilor. O cantitate mare de minereu, cărbune și fluxuri a fost încărcată în cuptor.
Mai târziu, mori de apă au fost folosite pentru a furniza aer la cuptor. În secolul al XIII-lea apar cuptoare mai sofisticate - tencuieli și apoi blauofene (secolul al XV-lea). Performanța lor era mult mai mare. Procesul real în metalurgie a avut loc abia la începutul secolului al XVI-lea, când a fost deschis procesul de transformare, în timpul căruia oțelul de înaltă calitate a fost obținut din minereu.
Carbune a servit drept carburant pentru procesul de fabricare a brânzei. Cărbunele nu a fost folosit datorită cantității mari de impurități dăunătoare fierului pe care le conține. Cocaina a fost învățată abia în secolul al XVIII-lea.
Într-un cuptor de ardere a brânzei, mai multe procese au loc simultan: roca sterilă este separată de minereu și frunze ca zgură, iar oxizii de fier sunt reduse prin reacția cu monoxidul de carbon și carbon. Se combină și formează așa-numitele crită. Se compune din fontă. După primirea crinkles, este împărțită în bucăți mici și sortate după duritate, atunci ei lucrează cu fiecare fracție separat.
Astăzi, fonta este cel mai important produs al industriei siderurgice, era altfel. Nu este permisă forjarea, prin urmare, în antichitate, fonta a fost considerată un deșeu de producție inutil ("fontă"), nepotrivit pentru utilizare ulterioară. El a redus în mod semnificativ cantitatea de materii prime obținute în timpul topirii. Au încercat să folosească fontă: în Europa, s-au făcut gloanțe din aceasta, iar în India, sicrie, dar calitatea acestor produse a lăsat mult să fie dorită.
De la fier la oțel. Făcând o sabie
Fierul obținut în cuptorul de ardere a brânzeturilor se distinge prin eterogenitate extremă și calitate scăzută. A trebuit să facem foarte mult efort pentru ao transforma într-o lamă puternică și mortală. Forjarea sabiei a implicat mai multe procese simultan:
- curățarea fierului și oțelului;
- sudarea diferitelor straturi de oțel;
- producția de lame;
- produse de tratare termică.
După aceea, fierarul trebuia să facă o cruce, un cap, o sabie și, de asemenea, să facă o teacă pentru el.
În mod natural, în prezent, procesul de suflare a brânzeturilor nu este utilizat în industrie pentru producția de fier și oțel. Cu toate acestea, forțele entuziaștilor și fanii vechilor arme rece, a fost recreat la cele mai mici detalii. Astăzi, această tehnologie de fabricare a sabotului este folosită pentru a crea arme istorice "autentice".
Cuptorul obținut în cuptor constă din fier cu conținut scăzut de carbon (conținutul de carbon 0-0,3%), un metal cu un conținut de carbon de 0,3-0,6% și o fracție de carbon ridicat (de la 0,6 până la 1,6% și mai mult). Fierul, care are un conținut scăzut de carbon, se remarcă prin ductilitate ridicată, dar este foarte moale, cu cât conținutul de carbon din metal este mai mare, cu atât mai multă rezistență și duritate, dar în același timp oțelul devine mai fragil.
Pentru a da proprietățile dorite ale metalului, fierarul poate să satureze oțelul cu carbon sau altfel să-și ardă excesul. Procesul de saturare a metalului cu carbon se numește cimentare.
Fierarii din trecut aveau o problemă serioasă. Dacă faceți o sabie din oțel cu conținut ridicat de carbon, aceasta va fi durabilă și va păstra o bună ascuțire, dar în același timp prea fragilă, arma din oțel cu conținut scăzut de carbon nu va putea să-și îndeplinească funcțiile. Lama trebuie să fie solidă și elastică. Aceasta a fost problema cheie pe care au avut-o confruntările armatei de-a lungul a sute de ani.
Există o descriere a utilizării săbilor lungi de către celți, realizată de istoricul roman Polybios. Potrivit lui, săbiile barbare au fost făcute din fier atât de moale încât au devenit plictisitoare și îndoite după fiecare lovitură decisivă. Din când în când, războinicii celtici au trebuit să-și corecteze lamele cu ajutorul unui picior sau genunchi. Cu toate acestea, o sabie foarte fragilă a fost un mare pericol pentru proprietarul său. De exemplu, o sabie spartă aproape a costat viața lui Richard the Lionheart - regele englez și unul dintre cei mai renumiți oameni ai timpului său.
În acea epocă, o sabie spartă însemna aproximativ același lucru ca și frânele de mașină care au eșuat în aceste zile.
Prima încercare de a rezolva această problemă a fost crearea așa-numitelor săbii laminate, în care straturile moi și rezistente de oțel s-au alternat una cu cealaltă. Lama acestei sabii era un sandwich multistrat, care îi permitea să fie atât durabilă, cât și elastică (în același timp, totuși, tratamentul termic corect al armei și întărirea sa jucat un rol important). Cu toate acestea, a existat o problemă cu astfel de săbii: atunci când ascuțirea, stratul de suprafață solid al lamei a fost rapid împământat și sabia și-a pierdut proprietățile. Lamele laminate au apărut deja la celți, potrivit experților moderni, o astfel de sabie ar fi trebuit să coste de zece ori mai costisitoare decât de obicei.
Un alt mod de a face o lamă durabilă și flexibilă a fost cimentarea suprafeței. Esența acestui proces a fost de a carburiza suprafața unei arme din metal relativ moale. Sabia a fost plasată într-un vas plin cu materie organică (cel mai adesea cărbune), care a fost apoi introdus într-un cuptor. Fără accesul la oxigen, organicele s-au cărbunit și au saturat metalul cu carbon, făcându-l mai puternic. Cu lamele cimentate a fost aceeași problemă ca și cele laminate: stratul de suprafață (dur) a fost destul de repede tăiat, iar lama a pierdut proprietățile de tăiere.
Mai avansate au fost săbiile cu mai multe straturi realizate în conformitate cu schema de oțel-fier din oțel. Ea a permis să creeze lame de o calitate excelentă: fierul moale al "miezului" a făcut lama flexibilă și elastică, bine amortizată la impact, iar "coaja" solidă a înzestrat sabia cu proprietăți excelente de tăiere. Trebuie remarcat faptul că aspectul de mai sus al lamei este cel mai simplu. În Evul Mediu, armatorii au construit adesea produsele lor din cinci sau șapte "pachete" de metal cu caracteristici diferite.
Deja în Evul Mediu timpuriu s-au format mari centre metalurgice în Europa, în care o cantitate semnificativă de oțel a fost topită și au fost produse arme de o calitate suficient de ridicată. De obicei, astfel de centre au apărut lângă depozitele bogate de minereu de fier. În sec. IX-X, au fost făcute lame bune în starea francilor. Charlemagne chiar a trebuit să emită un decret potrivit căruia era strict interzis să vândă arme Vikingilor. Centrul recunoscut al metalurgiei europene a fost zona în care a apărut mai târziu faimosul Solingen. A fost extrasă minereul de fier de o calitate excelentă. Ulterior, italianul Brescia și spaniolul Toledo au devenit centre recunoscute de fierar.
În mod curios, în Evul Mediu timpuriu, lamele de armistițiu celebre erau adesea falsificați. De exemplu, săbiile faimosului maestru Ulfbreht (care a trăit în secolul al IX-lea) s-au distins printr-un echilibru magnific și au fost realizate din oțel perfect prelucrat. Ele au fost marcate cu un semn personal al armei. Cu toate acestea, fierarul pur și simplu fizic nu putea să facă toate lamele care i-au fost atribuite. Și lamele în sine sunt foarte diferite în calitate. În Evul Mediu târziu, maeștrii din Zwingen au falsificat produsele fierarilor din Passau și Toledo. Există chiar plângeri scrise ale acestora din urmă împotriva unei astfel de "piraterie". Mai târziu au început să creeze săbiile lui Solingen însuși.
Benzi selectate sunt încălzite și apoi falsificate, sudate într-un singur bloc. În timpul acestui proces este important să se mențină temperatura corectă și să nu se ardă semifabricatul.
După sudare, forjarea lamei începe direct, în timpul căreia se formează forma, se realizează văile și se realizează coada. Una dintre etapele principale ale forjării este procesul de etanșare a lamelor, care concentrează straturile de oțel și permite sabiei să își păstreze proprietățile de tăiere mai mult timp. În această etapă se formează în final geometria lamei, se determină locul unde se află centrul de greutate, se precizează grosimea metalului la baza sabiei și la vârful acestuia.
Fierarii medievali, firește, nu aveau termometre. Prin urmare, temperatura necesară a fost calculată prin culoarea filamentului metalic. Pentru a defini mai bine această caracteristică, forjele au fost de obicei negate înainte, ceea ce a adăugat mai multă mistică aurului de fierar.
Apoi începe tratamentul termic al sabiei viitoare. Această etapă este extrem de importantă, vă permite să modificați structura moleculară a oțelului și să obțineți caracteristicile necesare ale lamei. Faptul este că oțelul forjat, sudat din diferite piese, are o structură granulară grosieră și o cantitate mare de stres în interiorul metalului. Cu ajutorul normalizării, întăririi și temperării, fierarul trebuie să scape cât mai mult de aceste defecte.
Inițial, lama este încălzită la aproximativ 800 de grade și apoi suspendată de coadă astfel încât metalul să nu "conducă". Acest proces se numește normalizare, pentru diferite tipuri de oțel această procedură se realizează de mai multe ori. După normalizare, urmează o reacție ușoară de recoacere, în timpul căreia sabia este încălzită până la o culoare roșie maro și lăsată să se răcească, învelită într-un material izolant.
După normalizare și recoacere, puteți trece la cea mai importantă parte a procesului de forjare - întărire. În timpul acestei proceduri, lama este încălzită până la o culoare roșie maro și apoi răcită rapid în apă sau ulei. Încălzirea îngheață structura de oțel obținută în timpul normalizării și recoacerii.
Curățare diferențiată. Această tehnică este tipică pentru maeștrii japonezi, constă în faptul că zonele diferite ale lamei sunt întărite diferit. Pentru a realiza acest efect, înainte de întărire s-au aplicat straturi de lut de diferite grosimi la lamă.
Este absolut clar că, în orice etapă a procesului descris mai sus, un fierar poate face o greșeală care va fi fatală pentru calitatea unui produs viitor. În Japonia, orice fierar, care își apreciază numele, a trebuit să rupă nemiloase lame eșuate.
Pentru a îmbunătăți calitatea viitoarei sabii, metoda de nitrare sau nitrurare a fost adesea utilizată, adică tratarea oțelului cu compuși care conțin azot.
În saga lui Wiland, fierarul, a fost descris un mod de nitrare mai degrabă original, ceea ce ia permis maestrului să creeze o "super-notă" reală. Pentru a îmbunătăți calitatea produsului, fierarul a tăiat o sabie în rumeguș, le-a adăugat la aluat și ia hrănit cu gâștele flămânzi. După aceea, a strâns grăsimile de pasăre și rumegusul forjat. Ei au făcut sabia "... atît de tare și de puternică încât era greu să găsești a doua pe pămînt". Desigur, aceasta este o lucrare literară, dar o metodă similară ar putea avea loc. Oțelurile moderne "azotate" au cea mai mare duritate. În multe surse istorice se spune că și săbii au fost întăriți în sânge, ceea ce ia dat calități deosebite. Este probabil ca această practică să aibă loc efectiv, iar aici avem de-a face cu un alt mod de nitrare.
Imediat după întărire, lama este eliberată din nou. După terminarea procesului de tratare termică începe șlefuirea și se desfășoară în mai multe etape. În timpul acestui proces, sabia trebuie să fie răcită constant cu apă. Șlefuirea și lustruirea unei sabii, precum și instalarea de cruci, mânere și vârfuri pe el în Evul Mediu, nu se făcea de obicei de către un fierar, ci de un maestru special - deținător de centru.
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.
