Статьи

дамасская сталь

Дама́ск (дама́сская сталь) — вид стали с видимыми неоднородностями на стальной поверхности, чаще всего в виде узоров, получаемых различными способами. Различается два рода стали, которые именуются общим термином «дамаск»: сварочный дамаск (при многократной перековке стального пакета, состоящего из сталей с различным содержанием углерода) и рафинированные стали. Тигельные булаты (он же вуц, англ. wootz), где узоры появляются за счёт образования крупных карбидов как результат высокого содержания углерода и методов медленного охлаждения, к дамасским сталям не относятся. Использовалась для изготовления холодного оружия и, реже, доспехов.

Дамасская сталь употреблялась почти сразу после овладения людьми процессом изготовления кричного железа, так как продукт сыродутной печи в чистом виде был непригоден для выделки. Около 1300 лет до н. э. соответствующая технология появилась в Передней Азии, около 800 до н. э. проникла в Европу, а в Китае археологами доказана самостоятельная редукция руды с помощью сыродутной печи примерно в VII—VI веках до н. э. Сваривание разных сортов стали и целенаправленное изготовление сварных харалугов было разработано в большинстве случаев независимо друг от друга. Уже в первых веках до н. э. подобные материалы были известны и в Европе, и в Китае. Есть сведения[2], что в III веке н. э. римляне уже знали оружие из дамасской стали. Находка из Нидама[2] содержит много мечей с очень сложной сваркой наравне с клинками, гораздо более простыми в конструкции.[3]

Впервые индийская тиглевая сталь упоминается около 300 года до н. э.[4] В Иран дамаск попал ещё в VI веке. На территории Киевской Руси узорчатый булат был известен, хотя и редок, ещё в домонгольский период и назывался булатом или «красным железом». Более существенных масштабов применение дамасскового оружия на Руси достигло только в XV веке, но вплоть до начала XVIII века немногочисленные дамасские и булатные клинки ввозились из Персии. Сведений о местном производстве дамасских и булатных сталей нет, однако есть об их импорте. В домонгольской Руси был известен сварной харалуг,[5] технология изготовления которого была утрачена и восстановлена только в конце XX века. Первым упоминанием об этой технологии можно считать сведения Аль-Бируни:[6]

Русы выделывали свои мечи из шапуркана, а долы посредине их из нармохана, чтобы придать им прочность при ударе, предотвратить их хрупкость. Ал-фулад не выносит холода их зим и ломается при ударе. Когда они познакомились с фарандом, то изобрели для долов плетенье из длинных проволок (изготовленных) из обеих разновидностей железа — шапуркана и женского. И стали получаться у них на сварных плетениях при погружении (в травитель) вещи удивительные и редкостные, такие, какие они желали и намеревались получить. Ал-фаранд же не получается соответственно намерению при изготовлении и не приходит по желанию, но он случаен.

Рафинированная сталь только номинально относится к дамаскам, так как кузнечной сварке подвергается один-единственный однородный блок стали. Цель процесса была не вывести какой-либо узор, а добиться выгорания вредных примесей (фосфор, сера, шлак) и равномерного распределения углерода в заготовке. Принципиально каждая качественная сталь до XVIII века являлась рафинированной, так как кричное железо в чистом виде не является пригодным для перлита, образовавшемся во время закалки. Композитные клинки японских мечей также не имеют с дамаском ничего общего.[1]

Сварочный дамаск[править | править вики-текст]

Комбинируя стальные заготовки с разным содержанием углерода с последующей сваркой, складыванием и проковкой, кузнецы добивались контроля над свойствами получаемого материала. Железо, как правило, мягко и легко поддаётся деформации, высокоуглеродистая сталь же тверда и (при надлежащей термообработке) упруга. Комбинируя железо и высокоуглеродистую сталь, получали материал, который дополнял недостатки обеих исходных сталей. Так возникало чередование слоёв металла с очень высоким и очень низким содержанием углерода. Первые при закалке приобретали большую твёрдость, а вторые, напротив, не закаливались вовсе и служили амортизирующей подложкой. Мягкие железные слои не давали металлу быть слишком хрупким, а высокоуглеродистые слои придавали нужную упругость и остроту. Диффузия углерода также усредняла в какой-то мере его распределение в заготовке.

Основным и немаловажным недостатком Дамасской стали является её низкая коррозионная стойкость, обусловленная большим содержанием углерода в компонентах поковки и практически полным отсутствием других легирующих элементов.

По более прогрессивной технике, принятой в арабских странах, раннесредневековой Европе или в Китае, проковывался пучок заранее заготовленной проволоки или ленты с определённым содержанием углерода. Так тратилось меньше времени и железа. Уже в III веке до н. э. согласно археологическим находкам европейские кельты изготавливали сварные дамаски. В первые века нашей эры вошёл в моду так называемый кручёный харалуг; бруски из разнородных сталей сваривались, перекручивались спиралью, снова проковывались и соединялись вместе с такими же заготовками в один брус. Большое количество германских, позднеримских и франкских мечей старше X века, дошедшие до наших дней, имеют сложную харалужную дамаскировку.

Узоры на поверхности этого вида дамаска — оптический эффект неравномерного распределения углерода в связи с неоднородностью материала. Этот эффект часто усиливался специальными методами полировки и травлением поверхности кислотами. Сам же узор изначально является не главной целью изготовления сварных харалугов, а всего лишь побочным явлением.

Литой булат[править | править вики-текст]Основная статья: Булат (металл)

Когда говорят о легендарной «дамасской стали», то под этим материалом подразумевается собственно персидско-индийская тигельная сталь с высоким содержанием углерода (до 2 %). Узор появляется за счёт образования матрицы карбида и феррита при медленном охлаждении материала. Что касается механических свойств, то карбиды играют здесь предположительно ключевую роль; при заточке и шлифовке мягкие ферритные волокна стачивались, и на режущей кромке оставались наиболее твёрдые карбидные матрицы — кромка клинка оказывалась состоящей из неразличимых глазу, но очень твёрдых и очень опасных зубчиков. Также данные клинки почти не закаливались, так как высокие температуры приводят к проникновению углерода в кристаллы феррита, образуя тем самым аустенит. Само собой, карбиды будут разрушены, что приведёт к исчезновению узора. Разновидностью дамасских сталей булат не является (хотя в английском языке обычно используется такая классификация, а в русском — наоборот, дамаск иногда относят к разновидностям булата).