Дамаська сталь

Дамаська сталь — вид сталі з видимими неоднорідностями на сталевій поверхні, найчастіше у вигляді візерунків, одержуваних різними способами. Розрізняють два роди сталі, які іменуються загальним терміном «Дамаск»: зварювальний Дамаск (при багаторазовому перековуванні сталевого пакета, що складається із сталей з різним вмістом вуглецю) і рафіновані сталі. Тиглевий булат (він же вуц, англ. wootz), де візерунки з'являються за рахунок утворення крупних карбідів як результат високого вмісту вуглецю і методів повільного охолодження, до дамаських сталей не відноситься. Використовувалася для виготовлення холодної зброї і, рідше, обладунків.

Ле́зо ножа, імітація дамаської сталі

Технологія виготовлення

Рафінована сталь

Рафінована сталь тільки номінально належить до Дамаску, оскільки ковальському зварюванню піддається один-єдиний однорідний блок сталі. Мета процесу була не вивести будь-який візерунок, а домогтися вигоряння шкідливих домішок (фосфор, сірка, шлак) і рівного розподілу вуглецю у заготовці. Принципово кожна якісна сталь до 18-го століття була рафінованою, через те, що кричне залізо в чистому вигляді непридатне для виготовлення клинків. У найпримітивнішому випадку, як це робилося до XVIII століття, залізну заготівлю розковували в довжину, складали навпіл, потім знову розковували і складали — так кілька разів, поки вистачить металу, — а з кожним проковуванням його залишалося все менше. Виходила заготовка, в якій шари з високим і низьким вмістом вуглецю виявлялися дуже тонкими (адже з кожним перегинання кількість шарів подвоювалася), і якій потім можна було надати будь-яку форму (пам'ятаючи, однак, про направлення волокон). Дифузія вуглецю з шару в шар давала в кінці процесу з фізичного погляду майже однорідний блок.

Ця технологія рафінації застосовувалася практично з початку залізної доби у всіх частинах світу з розвиненою металургією. Проте в Японії розвинулися особливі традиції і технології полірування клинків, які дозволяли виявити на поверхні сталі сліди численних складок і які не могли бути виявлені, скажімо, кислотним травленням. Візерунок японської сталі («Хада») насправді не є прошарком різних матеріалів, а залишками шлаків між окремими шарами і кристалами мартенситу та перліту, що утворилися під час загартовування. Композитні клинки японських мечів також не мають з Дамаском нічого спільного.[1]

Зварювальний Дамаск

Комбінуючи сталеві заготовки з різним вмістом вуглецю з наступним зварюванням, складанням і проковуванням, ковалі добивалися контролю над властивостями одержуваного матеріалу. Залізо, як правило, м'яке і легко піддається деформації, високовуглецева сталь — тверда і (при належній термообробці) пружна. Комбінуючи залізо і сталь високовуглецеву, отримували матеріал, який доповнював недоліки обох вихідних сталей. Так виникало чергування шарів металу з дуже високим і дуже низьким вмістом вуглецю. Перші при загартуванні набували більшу твердість, а другі, навпаки, не гартувалися зовсім і служили амортизуючою підкладкою. М'які залізні шари не давали металу бути дуже крихкими, а високовуглецеві шари надавали потрібну пружність і гостроту. Дифузія вуглецю також усереднює в якійсь мірі його розподіл у заготовці.

За прогресивнішої техніки, прийнятої в арабських країнах, ранньосередньовічній Європі чи в Китаї, проковували пучок заздалегідь заготовленого дроту або стрічок з певним вмістом вуглецю. Так витрачалося менше часу і заліза. Вже в III ст. до н. е. відповідно до археологічних знахідок, європейські кельти виготовляли зварний Дамаск. У перші століття нашої ери увійшов у моду так званий кручений Харалуг; бруски з різнорідних сталей зварювалися, перекручувалися спіраллю, знову проковували і з'єднувалися разом з такими ж заготовками в одну дошку. Велика кількість німецьких, пізньоримських і франкських мечів, старіших за X століття, що дійшли до наших днів, мають складну структуру.

Візерунки на поверхні цього виду Дамаска — оптичний ефект нерівномірного розподілу вуглецю в зв'язку з неоднорідністю матеріалу. Цей ефект часто посилювався спеціальними методами полірування і травленням поверхні кислотами. Сам же візерунок спочатку є не головною метою виготовлення зварних Харалуг, а всього лише побічним явищем.

Литий булат

Коли говорять про легендарну «дамаську сталь», то під цим матеріалом мається на увазі власне персько-індійська тиглева сталь з високим вмістом вуглецю (до 2 %). Візерунок з'являється за рахунок утворення матриці карбіду і фериту при повільному охолодженні матеріалу. Що стосується механічних властивостей, то карбіди грають тут імовірно ключову роль; при заточуванні і шліфуванні м'які ферритні волокна сточувалися, і на ріжучій кромці залишалися найтвердіші карбідні матриці — крайка клинка виявлялася складається з нерозпізнаних оку, але алмазно-твердих і дуже небезпечних зубчиків. Також дані клинки майже не гартувалися, тому що високі температури призводять до проникнення вуглецю в кристали фериту, утворюючи тим самим аустеніт. Карбіди будуть зруйновані, що призведе до зникнення візерунка. Різновидом дамаських сталей булат не є (хоча в англійській мові зазвичай використовується така класифікація, а в російській — навпаки, Дамаск іноді відносять до різновидів булату).

Історія

Рафінована сталь застосовувалася майже відразу після оволодіння людьми процесу виготовлення кричного заліза, позаяк продукт отриманий в сиродутній печі в чистому вигляді був непридатний для використання. Близько 1300 років до н. е. відповідна технологія з'явилася в Передній Азії, близько 800 до н. е. проникла в Європу, а в Китаї археологами доведено самостійна редукція руди за допомогою сиродутної печі приблизно в VII—VI столітті до н. е. Зварювання різних сортів сталі і цілеспрямоване виготовлення зварних Харалуг було розроблено в більшості випадків незалежно один від одного. Вже в перших століттях до н. е. подібні матеріали були відомі і в Європі, і в Китаї. Є відомості[2], що в III столітті н. е. римляни вже знали зброю з дамаської сталі. Знахідка з Нідам містить багато мечів з дуже складним зварюванням нарівні з клинками, набагато простішими у конструкції.[3]

Вперше індійська тиглева сталь згадується близько 300 року до н. е..[4] У Іран Дамаск потрапив ще в VI столітті. На території Київської Русі візерунчастий булат був відомий, хоча і рідкісний, ще в домонгольський період і називався булатом або «червоним залізом». Істотніших масштабів застосування дамаскової зброї на Русі досягло лише в XV століття, але аж до початку XVIII століття нечисленні дамаскові і булатні клинки ввозилися з Персії. Відомостей про місцеве виробництво дамаських і булатних сталей немає, проте є відомості про їх імпорт. У домонгольській Русі був відомий зварний Харалуг,[5] технологія виготовлення якого була втрачена і відновлена тільки в кінці XX століття. Першою згадкою про цю технологію можна вважати відомості Аль-Біруні:[6]

Руси виробляли свої мечі з шапуркана, а доли посередині їх з нармохана, щоб додати їм міцність при ударі, запобігти їх крихкість. Ал-фулад не виносить холоду їх зим та ламається при ударі. Коли вони познайомилися з Фаранда, то винайшли для долів плетіння з довгих дротів (виготовлених) з обох різновидів заліза — шапуркана і жіночого. І стали виходити у них на зварних плетивах при зануренні (в травитель) речі дивовижні та рідкісні, такі, які вони бажали і мали намір отримати. Ал-Фаранда ж не виходить відповідно наміру при виготовленні і не приходить за бажанням, але він випадковий.

А «Харалуг» згадується в «Слові о полку Ігоревім».

Софія турі Всеволодѣ! стоіш на борони, прищеші на ВОІ стрѣламі, гремлеши об шоломи мечі харалужними.

— Слово о полку Ігоревім

У той же час однозначного тлумачення терміну «Харалуг» немає. Зокрема, в цьому ж джерелі згадуються списи і Чопі, а в Задонщині — «берега харалужні».

Європейським майстрам вдалося освоїти технологію отримання багатошарового візерункового дамаску за близькосхідною технологією тільки до початку XVII століття, а за якістю «східний» Дамаск, зроблений у Європі, зрівнявся з азійським лише в XVIII столітті (але Наполеон все ще вважав за найкраще носити справжню турецьку шаблю, а не Шательє).

За схожою, але явно іншою від «дамаської» технології вироблялися японські мечі. Заготівку перерубану вздовж, складали удвічі, сковували, і так безліч разів. У результаті виходила смуга, що складається із сотень найтонших шарів, які ставали видні тільки після дуже довгого і складного полірування спеціальними засобами (шліфувальні камені, полірувальні піски).

Популярні міфи про «дамаську сталь»

В даний час в ЗМІ існує багато теорій про перевагу так званої «справжньої дамаської сталі» (тобто литого булату або вуца) над усіма іншими видами металу. Ця думка, мабуть, з'явилася на початку XIX століття а, і була поширена головним чином через романтичну літературу, таку, як «Талісман» і «Айвенго» Вальтера Скотта. Власне історично і металургійно міф про абсолютну перевагу литого булату необґрунтований. Досі археологами на території західної Європи не знайдено жодного близькосхідного клинка старше XV-го століття, який би був виготовлений з литого булату, хоча, згідно з міфом, лицарі купували їх на «вагу золота», тому що вони нібито «різали кольчугу як масло». Жодних історичних доказів цьому досі не існує. Також Римська Імперія мала великі торговельні зв'язки з Давнім Сходом (перси, індійці) і за словами Плінія Старшого найкраща сталь привозилась звідти.[7] Хоча індійську тиглеву сталь імовірно знали ще за часів Александра Македонського, досі науці не відомі римські мечі, спати або гладіуси, що складаються з «того самого» візерункового булату. Навпаки, саме зварні Харалуги часто зустрічаються серед знахідок римської епохи.

Також «дамаський» литий булат згадується в історичних джерелах тільки з XIII століття, коли хрестові походи вже були на спаді. Шабля є ріжучою зброєю, а чисто з фізичної точки зору і згідно з матеріалознавством термооброблена і відпущена сталь в районі 55-58 HRC не може бути розрізана точно такою ж сталлю. Міфи про разрубання пластинчастих обладунків та інших мечів насправді є продуктами XIX і XX століть і не відповідають історичній дійсності. Що стосується легенди про те, що близькосхідні народи легко розправлялися з важкоброньованами хрестоносцями[8] за допомогою кривих шабель, то вона також не має історичних доказів. Хоча наявність імпортних середньоазійських шабель (які як правило не мали з перськими та індійськими булатами нічого спільного) незаперечно, один з найбільш ранніх «ісламських» близькосхідних кривих клинків датується кінцем XIII-го століття.[9] Починаючи з VIII[10] століття до XVI[11] на Сході одночасно з шаблею ходили і прямі мечі, котрі і застосовувалися проти кольчуги, в яку були одягнені лицарі епохи Хрестових походів. Отже, твердження, що близькосхідні народи не користувалися прямими клинками в епоху хрестових походів необґрунтоване, як і використання лицарями «важких дворучних мечів» (що помилково припускав Вальтер Скотт у своїх працях). Шаблі з литого булату з'явилися лише в XIII столітті (див. вище), а клич і ятаган, які часто приписують «сарацинам» популярні джерела, — тільки через 200 років після закінчення хрестових походів в кінці XIII століття.

До того ж металургійні дослідження досі не довели, що литий візерунчастий булат володів якимись надзвичайними властивостями, що виходять за межі дозволеного законами фізики[12]. Неодноразові спроби в ЗМІ довести реальність переваги Дамаського булату (наприклад розчинення його в кислоті) не мають наукової основи і не є скільки-небудь важливими для вирішення цієї проблеми.

Сама назва «дамаська сталь» часто ставиться під сумнів, оскільки місто Дамаск (від імені якого і відбулося найменування сталі) ніколи не славився ковальством і майстрами. Більшість збережених булатних клинків походять з Сирії, Персії та Індії, як правило не з регіонів, пов'язаних безпосередньо з Дамаском. Є припущення, що в Дамаску існував великий ринок зброї, де булатні клинки пропонувалися у великій масі — від чого їх і назвали Дамаський.

Див. також

Примітки
  1. Мечі самураїв. Архів оригіналу за 30 травня 2009. Процитовано 3 січня 2012.
  2. # iiiw Дамаська сталь і грузинський булат
  3. Про мечі харалужні
  4. ~ wootz / heritage / WOOTZ.htm Коротка історія індійської сталі (англ.)
  5. Кірпічніков А.Н: Давньоруська зброя. Т. 1. Мечі й шаблі IX—XIII ст. © 1966
  6. Б. А. Колчин «Техніка обробки металу в стародавній Русі»
  7. htm Ex omnibus autem generibus palma Serico ferro est[недоступне посилання з липня 2019]
  8. Схід — справа тонка
  9. Unsal Yucel 2001 .photobucket.com/albums/y110/Nephtys/Weapons/Yucel_37_ISAS.jpg Plate No. 37[недоступне посилання з липня 2019]
  10. Unsal Yucel 2001 Plate No. 27 Архівовано 28 вересня 2013 у Wayback Machine.
  11. Unsal Yucel 2001 Plate No. 70 Архівовано 28 вересня 2013 у Wayback Machine.
  12. / 2006/scotts-talisman-damastsalat-und-nanodraht/seite-1 / Археолог і металург Штефан Медер про Булатів (нім.). Архів оригіналу за 21 лютого 2011. Процитовано 26 лютого 2011.

Джерела
  • С. А. Федосов. Исследование сварочной дамасской стали современной выделки // Металлург, 2007, № 12, С.64-74. (краткое изложение статьи: https://web.archive.org/web/20120717032814/http://home.samgtu.ru/~fedosov/damascus/index_r.htm)
  • B. Zschokke, «Du damasse et des lames de damas», Rev. Metall., No. 11, 635—669 (1924) — определение механических свойств образцов из сварочной Дамасской стали
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.