Этапы развития науки о металлах. Материалы нашего времени. Керамические материалы. Композиционные материалы. Синтетические полимерные материалы, страница 2

Скифские мастера владели в совершенстве технологией филигранного искусства. Характерной особенностью филигранных изделий Скифии является преобладание зерни в их декоративной отделке.

Кельтские мастера, населявшие территорию Европы, достигли наивысшего совершенства в обработке металла в 6-1 веках до н.э. Они научились оснащать железные инструменты ( топоры, лемехи, мечи, ножи) стальными лезвиями. Чтобы получить особенно хорошую сталь, они закапывали в землю железные полосы, откованные из криц. Эти полосы состояли из мягкого и упрочненного железа. Последующей обработкой изготавливали однородные твердые изделия. Кельты применяли закалку и отпуск, владели технологией насечки.

Впечатляющие шедевры были созданы в Древней Индии. В Дели стоит знаменитая колоннаЧадрагупты весом 6,5 т, высотой 7,5 м и диаметром 40 см. Она сооружена в 380 - ЗООг.г. до н.э. из отдельных криц, сваренных в кузнечном горне. До сих пор вызывает удивление факт отсутствия в ней ржавчины, хотя эта колонна длительное время находится в условиях влажного тропического климата.

Самым удивительным достижением индийских кузнецов было изготовление булатной стали (I век до н.э.). Булатная сталь - это углеродистая литая сталь , которая благодаря особому способу изготовления, отличается своеоб разной структурой и видом поверхности (“узором”), высокой твердостью и упругостью.

Производство оружия в древнем мире и позже было секретом отдельных мастеров. Этот секрет тщательно оберегался, мастера передавали его из поколения в поколение. По этой причине секрет производства булатной стали был в конце концов утрачен.

Тайну секрета булатной стали впервые раскрыл русский металлург П.П.Аносов в середине прошлого века. Он доказал, что качество стали неразрывно связано с рисунком, и что, чем крупнее и ярче узор, тем выше качество клинка. Крупным считался узор, когда он достигал размеров нотных знаков, а мелким - когда его, хотя и с трудом, но все-таки можно обнаружить невооруженным глазом.

Особенность булатной стали (в отличие от дамасской) состоит в том, что рисунок ее узора никогда не повторяется.

Основой производства булатной стали в Индии, по мнению Аносова, могло быть только непосредственное восстановление железной руды углеродом в процессе выплавки.

Аносов предложил четыре способа производства булатной стали:

-  непосредственное восстановление железа из руды и соединение железа с углеродом;

-  переплавка чугуна с окалиной;

-  отливка стали в форму и продолжительный отжиг без доступа воздуха;

-  сплавление железа непосредственно с графитом.

Во всех перечисленных выше случаях металл должен выплавляться в тиглях без доступа воздуха. В конечном итоге получали литые заготовки в виде лепешек (вутцы) диаметром примерно 13 см и по толщине около 1 см. Масса такой заготовки составляла чуть больше килограмма.

Одной из самых ответственных операций была ковка металла.

Вот как Аносов описывал особенности ковки булатной стали: “Сплавы нагревают при слабом дутье в горне до светло-красного каления, относят под

молот и кладут на наковальню широким основанием. Проковку начинают на тихом ходу молота, при этом поворачивают сплавок кругом в одну сторону.

При первоначальной проковке повторяют нагревы отЗ до 9 раз. Если сплавок не получил трещины, то его рассекают натри части зубилами. Чем медленнее проковывается булат и чем чище отсекается, тем он лучше. Разрубленные части идут опять в ковку под молот, где их сначала проковывают в правильные бруски, а затем в полосы; чем медленнее стынет металл под молотом, тем выше его достоинство. Если части полосы нагреть до бела, то при твердом булате он лишается ковкости и рассыпается, а при мягком - теряет узоры. При проковке булатов необходимо точное доведение до той степени жара, при которой узор не теряется. Потеря узора во время ковки - есть порча металла.” (П.П.Аносов. О булате. СПб, 1841).

Термообработка булата состояла из закалки с последующим отпуском. Закалку Аносов производил в сале.