WinNavigator

Frigate

Norton Commander

WinNC

Dos Navigator

Servant Salamander

Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins

Необходимые Утилиты

Текстовые редакторы

Юмор

File managers and best utilites

Доклад: Булатная сталь – мифы и реальность (история первого композита). Булатная сталь реферат

Булатная сталь – мифы и реальность (история первого композита)

В.В.Белоус

Булат – одна из самых интересных и загадочных страниц в истории металлургии. Сейчас хорошо известно, как в древние времена делали каменные топоры, бронзовую утварь, варили железо и плавили чугун, но до нашего времени остаются нераскрытыми многие секреты производства булатного оружия.

Впервые Европа познакомилась с булатом при столкновении армии Александра Македонского с войсками индийского царя Пора. Особенно поразил македонцев панцирь захваченного в плен царя. Он был сделан из необыкновенно прочного белого металла, на котором македонское оружие не смогло сделать ни вмятины, ни царапины. Из булата были изготовлены и широкие индийские мечи, которые легко рассекали пополам македонское железо. По свидетельству историков, древнее европейское железное оружие было настолько мягкое, что после двух-трех ударов уже гнулось, и воины вынуждены были отходить, чтобы выпрямить клинок. Естественно, что индийские мечи для македонцев казались чудом.

Задолго до этого с Гималайских гор в Пенджаб (древнейшее княжество в Индии) спустилась каста кузнецов, хорошо знающих железное дело и умеющих изготовлять железное оружие с необычайными свойствами. Из Пенджаба индийское железо и способы его обработки распространились в Сиам и Японию.

«Никогда не будет народа, который лучше разбирался бы в отдельных видах мечей и в их названиях, чем жители Индии!» - писал средневековый ученый Аль-Бируни. Он также поведал, что клинки в Индии делались разных цветов. Мечи, например, изготовлялись зелеными, синими, могли они и иметь узор, напоминающий рисунок ткани. Индийская сталь отличалась узорами, которые были видны на клинке.

А свойствами клинки обладали действительно удивительными. Будучи твердыми и прочными, они одновременно обладали большой упругостью и вязкостью. Клинки перерубали железные гвозди и в то же время свободно сгибались в дугу. Нет ничего удивительного в том, что индийские мечи крошили европейские, которые в древности часто делались из недостаточно упругих и мягких низкоуглеродистых сортов стали.

Лезвие индийского клинка после заточки приобретало необыкновенно высокие режущие способности. Хороший клинок легко перерезал в воздухе газовый платок, в то время как даже современные клинки из самой лучшей стали могут перерезать только плотные виды шелковых тканей. Правда, и обычный стальной клинок можно закалить до твердости булата, но он будет хрупким, как стекло, и разлетится на куски при первом же ударе. Поэтому позднее, когда европейские сабли начали изготовлять из прочных и твердых сортов углеродистых сталей, они ломались при ударе индийского оружия.

Основное назначение булата – изготовление клинков. Главное достоинство клинка – острота его лезвия. Лезвие булатного клинка можно было заточить до почти неправдоподобной остроты и сохранить эту остроту надолго. У клинков из обычной углеродистой стали заостренное лезвие выкрашивается уже при заточке – как бритву, его заточить нельзя, а булат затачивали до остроты бритвы, и он сохранял свои режущие свойства после того, как побывал в деле. Такое возможно лишь тогда, когда сталь обладает одновременно высокой твердостью, вязкостью и упругостью – и в этом случае лезвие клинка способно самозатачиваться. Булатная сабля легко сгибалась на 90-120 градусов, не ломаясь. Есть сведения, будто настоящий булатный клинок носили вместо пояса, обматывая им талию.

Слитки литого булата в виде разрубленных лепешек «вутцев» привозились из Индии в Сирию, где в городе Дамаске из них выковывали эти сказочные клинки. Но индийская булатная сталь стоила очень дорого, и сирийские кузнецы изобрели сварной булат, правильно определив, что булат - первый созданный человеком композит, состоит из частиц твердой углеродистой стали в матрице из мягкой и упругой низкоуглеродистой стали. Дамасская сталь получалась путем многократных проковок в разных направлениях пучка из стальных прутков разной твердости. Качество клинков из сварной дамасской стали было по тем временам очень высокое, но такого сочетания прочности и упругости как в оружии из литого индийского булата сирийским кузнецам добиться не удалось.

Еще один центр производства качественных клинков образовался в средние века в Японии. Японский булат обладал каким-то необыкновенным качеством железа, которое после целого ряда проковок приобретало даже более высокую твердость и прочность, чем дамасская сталь. Мечи и сабли, приготовленные из этого железа, отличались удивительной вязкостью и необыкновенной остротой.

Уже в наше время был сделан химический анализ стали, из которой изготовлено японское оружие XI-XIII веков. И древнее оружие раскрыло свою тайну: в стали был найден молибден. Сегодня хорошо известно, что сталь, легированная молибденом, обладает высокой твердостью, прочностью и вязкостью. Молибден – один из немногих легирующих элементов, добавка которого в сталь вызывает повышение ее вязкости и твердости одновременно. Все другие элементы, увеличивающие твердость и прочность стали, способствуют повышению ее хрупкости. Естественно, что в сравнении с дамасскими клинками, сделанными из железа и стали, японские легированные мечи и сабли казались чудом. Но значит ли это, что японцы умели в то далекое время делать легированную сталь? Конечно, нет. Что такое легированная сталь, они даже не знали, так же как и не знали, что такое молибден. Руда, из которой древние японские мастера выплавляли железо, содержала значительную примесь окиси молибдена. Выплавленное из обогащенных молибденом «песков» кричное железо проковывалось в прутья и закапывалось в болотистую землю. Время от времени прутья вынимали и снова зарывали, и так на протяжении 8-10 лет. Насыщенная солями и кислотами болотная вода разъедала пруток и делала его похожим на кусок сыра. Тем самым из заготовки удалялись вредные примеси, быстрее разъедаемые болотной водой. Затем разогретую заготовку японский кузнец проковывал в тонкую полосу, сгибал, опять проковывал и так несколько тысяч раз! Но и японские клинки, при всей их выдающейся остроте и прочности, не обладали качествами индийского булата, особенно упругостью.

Арабский ученый XII века Едриза сообщает, что в его время индийцы еще славились производством железа, индийской сталью и выковкой знаменитых мечей. В Дамаске из этой стали изготовляли клинки, славу о которых крестоносцы разнесли по всей Европе. К сожалению, в Древней Индии так тщательно прятали секреты выплавки вутца, что в конце концов потеряли их совсем. Уже в конце XII века клинки из литого булата высшего качества «табан» не могли делать ни в Индии, ни в Сирии, ни в Персии.

После того как Тимур покорил Сирию и вывез оттуда всех мастеров, искусство изготовления оружия из литого булата переместилось в Самарканд; однако вскоре оно везде пришло в упадок. Потомки вывезенных мастеров, рассеявшись по всему Востоку, окончательно потеряли способы изготовления булатного оружия. В XIV – XV веках секрет производства литого булата и изготовления из него холодного оружия был окончательно потерян. Европейские кузнецы не смогли до конца разгадать секрет производства даже дамасской сварной стали и больше преуспели в производстве клинков из однородной (гомогенной) стали с имитацией рисунка булата на поверхности клинка. Особенно широко развернулось производство подделок под булат в XVIII-XIX веках. В это время в Европе научились производить высокоуглеродистую литую сталь, и западноевропейские мастера, оставив попытки раскрыть секреты производства сварочного булата, начали изготовлять из нее довольно хорошее холодное оружие. В Италии (Милан), в Испании (Толедо), в Германии (Золинген), во Франции (Льеж) и даже в Англии стали широко производить «ложный булат». «Ложные булаты», особенно золингеновские и толедские, приобрели известность благодаря высокой степени полировки и красивыми узорами, которые наносились на клинки различными методами. Ремесленники, рисующие декоративные узоры на металле, назывались «дамаскировщиками», а клинки «ложного булата» - «дамаскированными». Многие «дамаскированные» клинки были не очень высокого качества, поскольку они изготовлялись из обычной шведской или английской углеродистой стали.

Не одно столетие металлурги всех стран и народов пытались выплавить булатную сталь, но злополучная тайна никому не давалась. В XIX веке учеными-металлургами предпринималось множество попыток раскрыть секрет литого булата, даже великий английский ученый Фарадей безуспешно бился над решением этой задачи. Но получить литой булат, не уступающий по свойствам индийскому вутцу, удалось только русскому ученому, горному начальнику златоустовских заводов П.П. Аносову в 40-ых годах XIX века. Сохранившийся до наших дней аносовский булатный клинок, перерубает гвозди, гнется в дугу и на лету перерубает газовый платок. Секрет древних индийских мастеров открыт? И да и нет. После смерти П.П. Аносова, не смотря на оставленный им подробный рецепт, воспроизвести литой булат не удается никому!

Уже в наше время, златоустовские металлурги вновь попытались воскресить технологию производства булата. Сложны и длительны были эти поиски, но узорчатая сталь вновь была получена, хотя полностью повторить аносовский булат не удалось. Легендарная упругость клинков достигнута не была.

Современные качественные легированные стали превосходят булат по всем показателям: прочности, упругости, режущим свойствам, но добиться таких выдающихся свойств в одном образце не удается и сейчас. Тайна индийского литого булата ждет своей разгадки!

Список литературы

www.neuch.ru

Реферат - Булатная сталь – мифы и реальность (история первого композита)

В.В.Белоус

«Никогда не будет народа, который лучше разбирался бы в отдельных видах мечей и в их названиях, чем жители Индии!» — писал средневековый ученый Аль-Бируни. Он также поведал, что клинки в Индии делались разных цветов. Мечи, например, изготовлялись зелеными, синими, могли они и иметь узор, напоминающий рисунок ткани. Индийская сталь отличалась узорами, которые были видны на клинке.

Слитки литого булата в виде разрубленных лепешек «вутцев» привозились из Индии в Сирию, где в городе Дамаске из них выковывали эти сказочные клинки. Но индийская булатная сталь стоила очень дорого, и сирийские кузнецы изобрели сварной булат, правильно определив, что булат — первый созданный человеком композит, состоит из частиц твердой углеродистой стали в матрице из мягкой и упругой низкоуглеродистой стали. Дамасская сталь получалась путем многократных проковок в разных направлениях пучка из стальных прутков разной твердости. Качество клинков из сварной дамасской стали было по тем временам очень высокое, но такого сочетания прочности и упругости как в оружии из литого индийского булата сирийским кузнецам добиться не удалось.

После того как Тимур покорил Сирию и вывез оттуда всех мастеров, искусство изготовления оружия из литого булата переместилось в Самарканд; однако вскоре оно везде пришло в упадок. Потомки вывезенных мастеров, рассеявшись по всему Востоку, окончательно потеряли способы изготовления булатного оружия. В XIV – XV веках секрет производства литого булата и изготовления из него холодного оружия был окончательно потерян. Европейские кузнецы не смогли до конца разгадать секрет производства даже дамасской сварной стали и больше преуспели в производстве клинков из однородной (гомогенной) стали с имитацией рисунка булата на поверхности клинка. Особенно широко развернулось производство подделок под булат в XVIII-XIX веках. В это время в Европе научились производить высокоуглеродистую литую сталь, и западноевропейские мастера, оставив попытки раскрыть секреты производства сварочного булата, начали изготовлять из нее довольно хорошее холодное оружие. В Италии (Милан), в Испании (Толедо), в Германии (Золинген), во Франции (Льеж) и даже в Англии стали широко производить «ложный булат». «Ложные булаты», особенно золингеновские и толедские, приобрели известность благодаря высокой степени полировки и красивыми узорами, которые наносились на клинки различными методами. Ремесленники, рисующие декоративные узоры на металле, назывались «дамаскировщиками», а клинки «ложного булата» — «дамаскированными». Многие «дамаскированные» клинки были не очень высокого качества, поскольку они изготовлялись из обычной шведской или английской углеродистой стали.

www.ronl.ru

Реферат Дамасская сталь

скачать

Реферат на тему:

План:

1 Технология изготовления
- 1.1 Рафинированная сталь
- 1.2 Сварочный дамаск
2 Литой булат
3 История
4 Популярные мифы о «дамасской стали»

Введение

Клинок (нож), имитация дамасской стали

Нож из дамасской стали Vandreren

Нож из дамасской стали Aide

Нож из дамасской стали Cheese

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. Тиглевые 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.

1. Технология изготовления

1.1. Рафинированная сталь

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 18-го века являлась рафинированной, так как кричное железо в чистом виде не является пригодным для изготовления клинков. В самом примитивном случае, как это делалось до XVIII века, железную заготовку расковывали в длину, складывали пополам, потом снова расковывали и складывали — так несколько раз, пока хватит металла, — а с каждой проковкой его оставалось все меньше. Получалась заготовка, в которой слои с высоким и низким содержанием углерода оказывались очень тонкими (ведь с каждым перегибанием количество слоев удваивалось), и которой потом можно было придать любую форму (помня, однако, о направлении волокон). Диффузия углерода из слоя в слой давала в конце процесса с физической точки зрения почти однородный блок.

Данная технология раффинации применялась практически с начала железного века во всех частях света с развитой металлургией. Однако в Японии развились особые традиции и технологии полирования клинков, которые позволяли проявить на поверхности стали следы многочисленных складок и которые не могли быть выявлены, скажем, кислотным травлением. Узор японской стали («хада») на самом деле является не прослойкой разных материалов, а остатками шлаков между отдельными слоями и кристаллами мартенсита и перлита, образовавшихся во время закалки. Композитные клинки японских мечей также не имеют с дамаском ничего общего.[1]

1.2. Сварочный дамаск

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.

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 изготовляли 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.

2. Литой булат

Когда говорят о легендарной «дамасской стали», то под этим материалом подразумевается собственно персидско-индийская тиглевая 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 алмазно-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).

3. История

Рафинированная сталь употреблялась почти сразу после овладения людьми процесса 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 веке 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 дамаские 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.

А «харалуг» упоминается в «Слове о полку Игореве».

Яръ туре Всеволодѣ! стоиши на борони, прыщеши на вои стрѣлами, гремлеши о шеломы мечи харалужными.

— Слово о полку Игореве

В то же время однозначного толкования термина «харалуг» нет. В частности, в этом же источнике упоминаются копья и чепи, а в Задонщине — «берега харалужные».

Европейским мастерам удалось освоить технологию получения многослойного узорчатого дамаска по ближневосточной технологии только к началу XVII века, а по качеству «восточный» дамаск, сделанный в Европе, сравнялся с азиатским лишь в XVIII столетии (но Наполеон все ещё предпочитал носить настоящую турецкую саблю, а не шательеровскую поделку).

По сходной, но явно отличимой от «дамасской» технологии производились японские мечи. Заготовку перерубали вдоль, складывали вдвое, сковывали, и так множество раз. В результате получалась полоса, состоящая из сотен тончайших слоёв, которые становились видны только после очень долгой и сложной полировки специальными средствами (шлифовальные камни, полировальные пески).

4. Популярные мифы о «дамасской стали»

В настоящее время в СМИ существует много теорий о превосходстве так называемой «настоящей дамасской стали» (то есть литого булата или вуца) над всеми другими видами металла. Это мнение, по-видимому, появилось в начале XIX века, и было распространено главным образом через романтическую литературу, такую, как «Талисман» и «Айвенго» Вальтера Скотта. Собственно исторически и металлургически миф о абсолютном превосходстве литого булата не обоснован, также и как его предпочтение всеми народами. До сих пор археологами не найден ни один ближневосточный клинок старше 15-го века на территории западной Европы, состоящий из литого булата, хотя, следуя соответствующему мифу, рыцари их покупали на «вес золота», потому что они якобы «резали кольчугу как масло». Никаких исторических доказательств сему до сих пор не существует. Также Римская Империя имела обширные торговые связи с Древним Востоком (персы, индийцы) и по словам Плиния Старшего лучшая сталь привозилась оттуда.[7] Хотя индийскую тиглевую сталь предположительно знали ещё во времена Александра Македонского, до сих пор науке не известны римские доспехи, спаты или гладиусы, состоящие из «того самого» узорчатого булата. Напротив, именно сварные харалуги часто встречаются среди находок римской эпохи.

Также «дамасский» литой булат упоминается в исторических источниках только с XIII века, когда крестовые походы уже были на исходе. Сабля является оружием режущим, а чисто с физической точки зрения и согласно материаловедению термообработанная и отпущенная сталь в районе 55-58 HRC не может быть разрезана точно такой же сталью. Мифы о разрубании пластинчатых доспехов и других мечей на самом деле являются продуктами XIX и XX веков и не соответствуют исторической действительности. Что касается легенды о том, что ближневосточные народы легко расправлялись с тяжелобронированными крестоносцами[8] с помощью кривых сабель, то она также не имеет исторических доказательств. Хотя наличие импортных среднеазиатских сабель (которые как правило не имели с персидскими и индийскими булатами ничего общего) неоспоримо, один из самых ранних «исламских» ближневосточных кривых клинков датируется концом 13-го века.[9] Начиная с 8-го[10] века до 16-го[11] на Востоке одновременно с саблей ходили и прямые мечи, кои и применялись против кольчуги, в которую были одеты рыцари эпохи Крестовых Походов. Утверждение, что ближневосточные народы не пользовались прямыми клинками в эпоху Крестовых Походов, следовательно необоснованно, также как и использование рыцарями «тяжёлых двуручных мечей» (что ошибочно предполагал Вальтер Скотт в своих трудах). Сабли из литого булата появились лишь в 13-ом веке (см. выше), а клыч и ятаган, которые часто приписывают «сарацинам» популярные источники, — только спустя 200 лет после окончания Крестовых Походов в конце 13-го века.

К тому же металлургические исследования до сих пор не доказали, что литой узорчатый булат обладал какими-то необычайными свойствами, выходящими за пределы дозволенного законами физики.[12] Неоднократные попытки в СМИ доказать реальность превосходства дамасского булата (например растворение его в кислоте) не имеют научной основы и не являются сколько-нибудь важными для решения этой проблемы.

Само название «дамасская сталь» часто ставится под сомнение, так как город Дамаск (от имени которого и произошло наименование стали) никогда не славился кузнечным делом и мастерами. Большинство сохранившихся булатных клинков происходят из Сирии, Персии и Индии, как правило не из регионов, связанных непосредственно с Дамаском. Есть предположение, что в Дамаске существовал обширный рынок оружия, где булатные клинки предлагались в большой массе — отчего их и назвали дамасскими.

Примечания

Мечи самураев - www.arhangelskie.com/stat_3.html
↑ 12 Дамасская сталь и грузинский булат - www.termist.com/bibliot/popular/gurev/gur_019.htm#iiiw
О мечах харалужных - www.dhblacksmith.narod.ru/haralug.htm
Краткая история индийской стали (англ.) - materials.iisc.ernet.in/~wootz/heritage/WOOTZ.htm
Кирпичников А.Н: Древнерусское оружие. Т. 1. Мечи и сабли IX—XIII вв. © 1966
Б. А. Колчин «Техника обработки металла в древней Руси»
Ex omnibus autem generibus palma Serico ferro est - bibliotekar.ru/polk-17/40.htm
Восток — дело тонкое - www.popmech.ru/article/1132-idealnaya-shashka/
Unsal Yucel 2001 Plate No. 37 - i4.photobucket.com/albums/y110/Nephtys/Weapons/Yucel_37_ISAS.jpg
Unsal Yucel 2001 Plate No. 27 - i4.photobucket.com/albums/y110/Nephtys/ISAS/ISAS_27_1.jpg
Unsal Yucel 2001 Plate No. 70 - i4.photobucket.com/albums/y110/Nephtys/ISAS/ISAS_70.jpg
Археолог и металлург Штефан Медер о булате (нем.) - www.archaeologie-online.de/magazin/fundpunkt/forschung/2006/scotts-talisman-damastsalat-und-nanodraht/seite-1/

Литература

С. А. Федосов. Исследование сварочной дамасской стали современной выделки // Металлург, 2007, № 12, С.64-74. (краткое изложение статьи: http://home.samgtu.ru/~fedosov/damascus/index_r.htm - 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

wreferat.baza-referat.ru

Курсовая работа - Дамасская сталь и русский булат

Будрейко Е. Н.

Павел Петрович Аносов (1797 — 1851) родился в Петербурге, в семье секретаря Берг-коллегии (впоследствии Горный департамент Министерства финансов). В 1810 г. мальчика определили на учебу в Горный кадетский корпус, в котором, наряду с точными и техническими науками, преподавались литература, история, мифология, латынь, греческий, другие иностранные языки. Занятия в хорошо оборудованных мастерских и специальных кабинетах с коллекциями литья, минералов, руд, камней давали учениками глубокие практические знания и навыки.

По завершении учебы в 1817 г. Аносов отправился Урал, на Златоустовские казенные заводы, где и прослужил более 30 лет, пройдя путь от горного офицера до генерал-майора корпуса горных инженеров. Вся его жизнь была, главным образом, направлена на организацию сталелитейного производства, получение высококачественных сталей, открытие тайны изготовления ее высшего сорта называемого в России булатом, а в Европе дамасской сталью.

Археологические раскопки показывают, что уже в IX–X вв. на Руси получали сталь и делали из нее различные предметы ратного и домашнего обихода. Используя приемы механической и тепловой обработки, кузнецы изготавливали прекрасные образцы холодного оружия. Становление промышленного производства стали восходит к XVIII – началу XIX вв. и связано с уральскими и тульскими заводами: Нижне-Тагильским, Верхе-Исетским, Тульским, Камско-Воткинским и, наконец, Златоустовским — местом исследовательской и инженерно-производственной деятельности П. П. Аносова.

Машиностроительные заводы, военные производства, ремесленно-фабричные промыслы по изготовлению сельскохозяйственных орудий нуждались в сталях высокого качества. Понимая это, Аносов сосредоточил все свои силы, опыт и знания на раскрытии секретов булата, технологии его изготовления.

С древнейших времен булат был предметом высшей гордости и поклонения народов Востока и Запада. Булатные клинки не тупились и не зазубривались даже при разрубании железных прутьев и гвоздей, они рассекали на лету шелковую газовую ткань. Признаком булата было наличие узоров на его поверхности: чем крупнее узор и темнее грунт, тем качественнее сталь. Поверхность булатного оружия отливала красноватым или золотистым цветом, оно хорошо гнулось и издавало характерный и очень чистый звон.

Родиной булата была Индия. Его производили также на Среднем и Ближнем Востоке, Кавказе и прилегающих к нему землях. Рецепты изготовления булата, окутанные таинственными ритуалами, передавались по наследству и составляли родовую тайну, проникнуть в которую не могли ни на Западе, ни на Руси. Как писал Аносов: «…булаты в Росси давно были известны, хотя искусство приготовления их никогда не существовало».

Первыми шагами русского металлурга на пути к производству булата были многочисленные опыты по изготовлению литой стали. Восемь лет экспериментальных исследований привели к созданию технологии отлития высококачественного металла. По итогам изысканий ученый опубликовал два труда: «Описание нового способа закалки стали в сгущенном воздухе» (1827) и «Об опытах закалки стальных вещей в сгущенном воздухе, произведенных в 1828–1829 гг.» (1829). Подробно описанные технологические процессы были внедрены в производство на Златоустовском заводе. Сталь, выплавлявшаяся по способу Аносова, отвечала самым высоким требованиям. Об этом свидетельствует, в частности, известный ученый А. Гумбольт, предпринявший в 1829 г. научную экспедицию по Среднему и Южному Уралу. Немецкий естествоиспытатель в течение месяца знакомился с сталелитейным производством в Златоусте и в знак благодарности за высокую профессиональную оценку увиденного получил от Аносова шпагу из литой стали.

Секреты дамасской стали

На пути к производству булата Аносов изучил множество трудов по истории цивилизаций, государств и народов, технологических укладов, металлургических и горнорудных производств. Отдавая должное теоретической проработке вопроса, главное внимание исследователь уделял экспериментальной стороне изысканий. С помощью построенной им оригинальной печи и специально изготовленных огнеупорных тиглей Аносов провел большую серию опытов по выплавке, разливке, ковке, закалке, отпуску стали и ее последующей обработке. Он исследовал вопросы науглероживания стали и получения ее из металлического лома.

В легендах, мифах, преданиях народов Индии и Востока говорится об использовании цветов, листьев, трав при производстве булата. Аносов экспериментально исследовал реальную сторону этих свидетельств. Добавка в плавку различных растений показала, что они действительно оказывают воздействие на получаемый металл. Объяснялось это наличием в растениях углерода и соединением его с железом. В следующей серии экспериментов ученый исследовал влияние алмазного порошка и графита — веществ, состоящих из чистого углерода, на качество выплавляемой стали. В результате он научно обосновал и сформулировал основополагающий тезис о том, что углерод является необходимым элементом химического состава высококачественной стали.

Следующим этапом его исследований стало изучение влияния на выплавляемую сталь присадок алюминия, кремния, марганца, платины, серебра, титана, хрома. Проведенные опыты заложили основы изготовления в последующем хромистых, марганцевых и других специальных сортов высококачественной стали.

Для изучения узоров на булате Павел Петрович собрал богатые коллекции стальных изделий. При анализе рисунков он акцентировал внимание не на художественно-эстетических началах, восточном колорите узоров, а на их расположении, размерах и цвете как проявлении состава, качества и свойств металла.Предложенная Аносовым классификация включала в себя пять типов сталей: коленчатый, волнистый, сетчатый, полосатый и струистый. Лучшей из них была коленчатая, худшей — полосатая.

Исследуя связь между свойствами стали и рисунками на ее поверхности, Аносов подошел к проблеме изучения микроструктуры металлов. В 1831 г., одним из первых применив в своих изысканиях микроскоп, он установил зависимость свойств стали от ее кристаллического строения. Эти работы заложили основы будущей науки — микроскопической металлографии.

В результате многолетних исследований Аносов (опытным путем) эмпирически установил оптимальное соотношение железа и углерода и определенное кристаллическое строение металла, при которых обеспечивались самые высокие качества литой стали. По своим характеристикам и свойствами она превосходила все выплавлявшиеся в то время образцы. Созданый металлургом русский булат отливал красновато-золотистым цветом и обладал крупными сетчатыми или коленчатыми узорами. Изготовленный ученым в 1837 г. первый булатный клинок не уступал по качеству клинкам из дамасской стали.

Русский булат

Итогом многолетней работы стал знаменитый труд «О булатах» (1841), немедленно изданный за границей на французском и немецком языках, в котором Аносов с гордостью писал о наступлении времени, когда «наши воины вооружатся булатными мечами, наши земледельцы будут обрабатывать землю булатными орудиями, наши ремесленники выделывать свои изделия булатными инструментами».

«Россия,– писал учёный,– богатая железными рудами различного свойства, не бедна и искусными руками: ей недоставало только совершенства в общеупотребительном материале – в стали». В 1840-е гг. начинает разворачиваться производство литой стали по способу Аносова.

Оценкой выдающихся заслуг ученого стало избрание его почетным членом Харьковского университета и членом-корреспондентом Казанского университета.

По инициативе П.П. Аносова для Златоустовских заводов были изготовлены паровые машины, вертикально-сверлильный станок, модели для отливки чугунных вещей. Деревянные водопроводы стали заменять чугунными, в цехах устраивалось газовое освещение. Аносов сконструировал и построил молот для расковки кричного железа. В отличие от существовавших установок, изготавливавшихся из дерева, аносовский молот был сделан целиком из чугуна и смонтирован на каменном фундаменте.

О многогранности интересов известного русского металлурга свидетельствуют его разработки в области золотодобычи. Им были сконструированы и внедрены на рудниках и приисках более экономичные и надежные, чем существовавшие до сих пор, золотопромывочные станки. В качестве привода предлагалось использовать паровые машины. Эта идея была реализована в 1846 г. при вводе в эксплуатацию станка, названного «золотопромывальной мельницей». Для транспортировки золотосодержащего песка по предложению Аносова стали использовать переносные рельсовые дороги.

Изобретательской деятельности Аносова и практическому применению его открытий способствовало административно-служебное положение ученого. Руководя Златоустовской оружейной фабрикой, он в 1833 г. одновременно утверждается в должности начальника Горного округа. Спустя 14 лет, в феврале 1847 г., П. П. Аносов был назначен начальником Колывано-Воскресенских заводов на Алтае и томским губернатором. Активная деятельность ученого, инженера, администратора по развитию Алтайского края длилась лишь четыре года. Во время командировки в Омск он тяжело заболел и 13 мая 1851 г. в расцвете творческих сил в возрасте 54 лет скончался.

В историю развития производительных сил России Павел Петрович Аносов вошел как выдающийся металлург, один из основоположников учения о металле, родоначальник отечественного производства высококачественных сталей.

www.ronl.ru