Наша предыдущая публикация о секретах булата вызвала множество вопросов от читателей, и мы решили подготовить подробный ответ. В этой статье мы постараемся разобраться в тонкостях производства и отличиях знаменитых сталей. Сразу оговоримся, что тема обширна, и в рамках одного материала невозможно охватить все нюансы и теории. Мы дадим вам базовое понимание и порекомендуем литературу для более глубокого погружения в тему.
Клинок с изображением стегозавра (автор — Джонни Уокер Нельсон).
Отвечаем на вопрос @son.zsd
Что такое булат и как его получали
Исторически булат — это гетерогенная (неоднородная) сталь, которую получали путём плавки различных компонентов в специальном тигле. Химически это сплав железа и углерода, но уникальные свойства придавала особая технология обработки, позволявшая рудным примесям проявить себя. О тиглях и легировании мы уже писали ранее. Ключевая сложность в том, что температура плавления стали колеблется от 1370 до 1530°C (чем выше содержание углерода, тем она ниже). Сложилось так, что необходимые печи и методы производства тигельной стали первыми освоили металлурги Индии и Ближнего Востока, где были подходящая руда и технологические традиции.
Клинок из так называемого «чёрного» булата. Его узор более тонкий, чем у парчового.
Структура настоящего булата — это смесь участков с высоким и низким содержанием углерода. Твёрдые, но хрупкие высокоуглеродистые зоны соседствуют с мягкой и вязкой низкоуглеродистой матрицей. Это даёт уникальные преимущества: микротрещины, возникающие в твёрдых участках, «гасятся» в мягкой основе и не распространяются дальше. Такое сочетание обеспечивает клинку одновременно гибкость и прочность, отличную устойчивость к ударным нагрузкам. Кроме того, режущая кромка приобретает эффект «микропилы», что значительно улучшает режущие свойства.
Секрет заключается в составе сырья и условиях охлаждения слитка, которые подбирались так, чтобы в стали формировались разветвлённые кристаллы — дендриты с высоким содержанием углерода, окружённые матрицей с пониженным его содержанием.
Структура дендритов под микроскопом.
Разновидности булата зависели от мастерства кузнеца и традиций его «школы» в вопросах получения неоднородного слитка и его последующей ковки. Из этого следует важный вывод: не существует единого, «истинного» булата — это целое семейство различных сталей со схожими принципами строения.
Булат Аносова и исторические мифы
Павел Петрович Аносов в Златоусте успешно разработал несколько способов получения литого булата. Многие мифы вокруг его работ, известные и сегодня, зародились в 1940-е годы с целью поднятия патриотического духа. В 1943 году вышла книга Павла Бажова «Иванко Крылатко», а в 1945 — «Главный секрет», где подвиги Аносова были художественно преувеличены. Для объективного изучения его наследия рекомендуем книгу Михаила Граватского «Металлургический генерал Павел Аносов».
Отвечаем @PavleB, очень хотим «зачотить» ваш вопрос.
Главное отличие: булат (литой) vs дамаск (сварной)
Путаница с терминами «булат», «дамаск», «вуц/утц» возникает из-за того, что неоднородную структуру стали можно получить разными путями.
- Булат (литой, «настоящий»): его неоднородная структура формируется в процессе кристаллизации из жидкого расплава. В англоязычных странах такую сталь исторически называли «вуц» (wootz), по названию индийских стальных лепёшек, которые шли на экспорт.
Классическая лепёшка вуца.
- Дамаск (сварной булат): это композитный материал. Его изготавливают, не доводя сталь до плавления, методом кузнечной сварки и многократной проковки пакета из пластин с разным содержанием углерода и легирующих элементов (ванадия, хрома и др.). В результате в микроструктуре формируются полосы карбидов. Узор на дамаске, как правило, более крупный и выраженный, чем у литого булата.
Персидская сабля XVII века из дамасской стали. Метрополитен-музей.
Грубо говоря, вуц — это сырьё для булата (плавят в тигле), а дамаск — это «сэндвич» из стальных пластин (ковка без плавления). Также существует «штампованный булат» — это подделка, где узор наносится на поверхность обычной стали травлением или гравировкой.
А как же японские мечи?
Традиционная японская печь татара производит железо, насыщенное углеродом, — крицу. Её дробят, очищают от шлака и сортируют куски по содержанию углерода (тамахаганэ). Затем из отобранной стали куют полосы с разным содержанием углерода, формируют из них пакет и многократно проковывают, создавая композитную структуру, похожую на дамаск.
Обратите внимание: Деревянный поршень ,слух или правда? Сейчас разберёмся!.
Отвечаем на вопрос @LaDiez
Почему секреты терялись?
Считается, что секрет булата был утрачен примерно в XIV веке. Причины могли быть разными: истощение месторождений руды с нужными примесями (ванадием, хромом), гибель мастеров в войнах или закрытость ремесленных сообществ.
Чтобы точно определить технологию изготовления исторического клинка, необходимо металлографическое исследование с повреждением образца. Недestructive методы есть, но они пока не стали стандартом в археометаллургии. Если же способ установлен, то его воспроизведение — задача техническая и требует высокого мастерства кузнеца.
Отвечаем @mope72
Булат сегодня: искусство или технология?
Современный кузнец, желающий создать аутентичный булат, может использовать промышленные стали, точные печи, термометры и механические молоты. Интересно, что и Аносов в своё время использовал передовое заводское оборудование, а не копировал старинные рецепты.
Для тех, кто хочет углубиться в тему, рекомендуем книгу Николая Гончаровского «Тайны булатного узора», где описаны приёмы работы современных оружейников. Также много полезной информации можно найти на сайте и в книге Леонида Архангельского.
Отвечаем @Feofan2020
Почему булат не используется в промышленности?
Булат — материал нишевый, штучный. Его главная «проблема» — отсутствие технологии массового производства. Современная металлургия работает по строгим стандартам, гарантирующим стабильные свойства каждой партии продукции. Для булата это крайне сложно. Даже во времена Аносова стало ясно, что производство однородной стали проще, а её свойства удовлетворяют большинству потребителей. Его булат шёл в основном на уникальное подарочное оружие.
Что касается научных изысканий, в России сильнейшая школа материаловедения, в частности, в НИТУ «МИСиС». Если промышленности потребуется сплав с уникальными свойствами, его обязательно разработают.
Отвечаем на вопрос @efys
Речь, вероятно, об исследованиях профессора МИСиС В.А. Щербакова и В.П. Болзунова, описанных в их книге.
Надеемся, эта статья помогла вам разобраться в различиях между булатом и дамаском.
Если у вас остались вопросы или есть темы для будущих материалов — пишите в комментариях! Мы их все читаем и благодарим за обратную связь. На подготовку качественных статей нужно время. С уважением, команда НИТУ «МИСиС».
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Булат vs дамаск. Разберемся в отличиях раз и навсегда. Наверное.