Булат. Структура, свойства и секреты изготовления.

Гуревич Ю.Г.

Курган: Курганский государственный университет, 2006 г.

 Что же такое булат?
Нам уже известно, что настоящий булат — это прежде всего литая углеродистая сталь, обладающая специфическими узорами.
Первым подробно описал литой индийский булат или вутц Павел Петрович Аносов [13]. «Булатом называется, — писал П. П. Аносов, — сталь, имеющая узорчатую поверхность: на некоторых булатахузор виден непосредственно после полировки, на других же — не прежде, как поверхность подвергается действию какой-либо слабой кислоты». Легкость проявления рисунка при травлении являлась характерным признаком литого булата.
Кроме того, рисунок должен принадлежать всей массе булатного клинка и быть результатом естественной структуры металла, а не результатом сварки кусков металла раз¬личной твердости, как в дамасской стали. Расположение узоров на булатном клинке отличалось тем, что, повторяясь по форме, каждый из них имел неповторимые штрихи. Поэтому искусственно создать булатныйузор практически невозможно. Если узор стирался с поверхности изделия, то последующей шлифовкой, полировкой и травлением его можно было очень хорошо выявить вновь. узор сохранялся даже при перековке сабли в кортик, нож или другое изделие.
В начале прошлого столетия было достоверно установлено, что булаты содержат удивительно много углерода — 1,2 — 1,7%. В отдельных образцах булата найдено 2% углерода и даже больше. Значит, булат не обычная углеродистая сталь, а «сверхуглеродистая». известно, что с увеличением содержания углерода в стали ее твердость, износостойкость и прочность после закалки и низкого отпуска могут быть высокими. Этим и объясняется высокая прочностьбулатных клинков. Поражает, что наряду с прочностьюбулат обладает высокой вязкостью и упругостью. Булатная сабля легко сгибалась на 90—120°, не ломаясь. Есть сведения, будто настоящий булатный клинок носили вместо пояса, «обматывая» им талию.
Как мы уже говорили, индийский булат поставлялся на рынки Персии и Сирии в виде разрубленной пополам лепешки литой стали — вутца. Вутц имел диаметр примерно 12,5 см, толщину около 1 см и массу примерно 1 кг. Характерно, что вутц также имел естественный рисунок. Сохранились воспоминания путешественников по Индии, которые видели, как плавятбулатную сталь. Они утверждают, что булатные слитки имели своеобразные узоры, не похожие на рисунок на готовых клинках. Очевидно, вутц рубили пополам для того, чтобы покупатель мог рассмотреть строение металла. Чтобы из вутца сделать клинок, необходимо было его правильно проковать, термически обработать и окончательно отделать. Таким образом, качество булатного клинка определялось не только материалом, но и способами его изготовления, термообработки и отделки.
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 XII веке табан, например, 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 XVI—XVIII веках мало кто в мире знал секрет производства литого булата и изготовления из него холодного оружия. Возможно, что на роди¬не булата в Индии редкие образцы его делали вплоть до XVIII века. Производство окончательно исчезло после нашествия европейцев, которые завезли в страну современные способы производства стали.
Ко времени, когда были установлены научные методы определения структуры, фазового состава и механических свойств металла, в распоряжении металлургов оказались лишь музейные экспонаты булатных изделий. Некоторые из них с годами потеряли свои свойства практически полностью. Другие сохранились относительно хорошо, но владельцы редко соглашаются жертвовать своими сокровищами. Все же некоторые металловедческие исследования булата проделаны были, и мы об этом еще расскажем.
Интересно, что время оказалось самым надежным индикатором для определения настоящей булатной стали. известно, что неоднородный металл больше подвержен коррозии, чем однородный, поэтому полосы дамасской стали ржавели довольно быстро.
До наших дней не дошел ни один меч с полностью сохранившимся цветнымузором и первоначальной полировкой. Лучший образец Дамаска (сварочного многослойного булата) — дротик городского исторического музея в Дюссельдорфе — имеет первоначальную политуру, но цветузора сохранил лишь частично. Литой булат по сравнению со сварочным гораздо более стоек против коррозии, поэтому его образцы и сохранились лучше.
Таким образом, на вопрос, что такое булат, можно ответить пока только так: это литая углеродистая сталь, обладающая естественным узором и необыкновенно высокими свойствами.
Какова природа естественного узора на изделиях из литой стали? Почему его характер определял свойства этой стали? Как в древности умудрялись ковать «сверхуглеродистую» сталь, близкую по составу к чугуну? Чем объясняется необыкновенная острота лезвий булатных клинков? Почему методами современной металлургии невозможно выплавлять сталь, подобную древнему булату?
Эти вопросы давно волновали не только металлургов. Автор надеется, что читатель в какой-то мере найдет на них ответы в следующих главах книги.
Харалужные мечи
Холодное оружие до конца XIV века было основным вооружением русского войска. О высоком качестве булатных клинков на Руси знали с незапамятных времен. Рус¬ский былинный эпос часто воспевал харалужные мечи. Харалужная — огненная — так на Руси до середины XV века называли бу¬латную сталь. «...Храбрая сердца в жесто-цем харалузе1 скована, а в буести2 закале¬на», — говорится в «Слове о полку Игореве. Известный русский путешественник Афанасий Никитин, посетивший Персию, Индию и другие страны Востока в 1466—1472 годах, в своей книге «Хождение за три моря» употребляет уже только слово «булат» при описании военных доспехов, сделанных из восточной стали.
Отечественные археологи установили, что в V—VIII веках древние русские кузне¬цы умели делать железные ножи со стальными лезвиями. В IX —X веках в России достигла высокого уровня техника производства сварочного булата. В трактате багдадс¬кого философа Аль-Кинди «О различных видах мечей и железе хороших клинков и о местностях, по которым они называются», написанном в первой половине IX века, ука¬зывается на то, что франкские и слиманские мечи изготовляются из дамасской стали. Современник Аль-Кинди арабский ученый Ибн-Руста называет народ, владевший слиманс-кими мечами, «русами»; Аль-Бируни сооб¬щает: «Русы выделывали свои мечи из ша-буркана (твердой стали -авт.), а долы посредине их из нармохана (мягкой стали — авт.), чтобы придать им прочность при ударе, предотвратить их хрупкость». Аль-Бируни сообщает также, что на Руси для изготовления долов применяли плетение из длинных проволок, приготовленных из разных сортов железа, твердого и мягкого [14].
Современный исследователь истории производства холодного оружия в России Б. А. Колчин указывает, что все известные нам древнерусские мечи (их найдено более 75) имеют конструкцию клинка, подобную описанной Аль-Бируни [15]. На основании обнаруженных структурныхсхемметалла древнерусских мечей была реконструирована технология их изготовления.
Основа клинка делалась из железа или сваривалась из трех полосстали и железа. Когда ее сваривали только из стали, то брали малоуглеродистый металл. Довольно широко применялась и узорчатая сварка. В этом случае основа клинка изготавливалась из средней железной и двух крайних стальных специально сваренных полос. Последние состояли из нескольких прутьев (слоев) с разным содержанием углерода, много раз перекрученных и раскованных в полосу. К предварительно сваренному и подготовленному бруску основы клинка в торец наваривали стальные полосы — будущие лезвия. После сварки клинок выковывали таким образом, чтобы стальные полосы вышли на лезвия. Отковав клинок заданного размера, вытягивали черенок рукоятки, после чего выстругивали долы (прорезы). Затем клинок полировали и травили. Многие русские клинки, подобно древнеримскому сварочному булату, имели рисунок в елочку.
В работах исследователей В.В.Арентда [16] и С.А. Зыбина [17] есть сведения о мечах из дамасской стали, найденных на территории древнерусских селений Боре, Новоселках, Михайловском и других. Меч, найденный в Михайловском, хранится в Государственном историческом музее в Москве. Полоса дамасской стали наварена на нем поверх дола и состоит из трех прутиков — слоев. Средний из них имеет крупный узор, напоминающий узор литого булата.
Не удивительно, что русские мечи с «ред¬костными» узорами пользовались большим спросом на внешних рынках: в Византии, Средней Азии и других странах. Арабский писатель Ибн-Хордадбсх в середине IX века писал: «Что же касается купцов русских — они же суть племя из славян,— то они вывозят меха выдры, меха лисиц и мечи из дальнейших концов Славонии к Румейскому (Черному-авт.) морю». Сохранилась перепис¬ка между Иваном II и крымским ханом Мен-гли-Гиреем. Хан, который имел дамасское и багдадское оружие, выпрашивал русские доспехи: «Сего году ординских татар кони потоптали есмя, мелкой доспех истеряли есмя. У тебя, у брата своего, мелкого доспеху про-сити есми» [1].
Русское оружие славилось не только качеством стали, но и ее термообработкой. За¬каленную сталь на Руси называли «трьпен-ный оцел» («стойкая сталь»). Наваренные «оцелом» топоры находили в курганах, относящихся к XI веку. «Каленные» стрелы и сабли часто упоминаются в былинах. Известна древняя поговорка: «Пещь искушает оцел во калении». Рогатина тверского князя Бориса Александровича имела рожну из закаленного булата.
В России умели делать дамаск (сварочный булат) вплоть до конца XIX века. В Государственной оружейной палате в Москве можно увидеть саблю царя Михаила Федоровича, изготовленную мастером Нилом Просвитом в 1618 году. Полоса у этой сабли Булатная с прорезами (долами), украшена насечкой с надписью о времени изготовления. Сохранились сведения, что, кроме Нила Просвита, клинки из дамасска делали московские мастера Дмитрий Коновалов, Богдан Ипатьев и другие. Эти сведения в настоящее время пополняются в связи с тем, что в последние годы более успешно идет расшифровка надписей на проржавевшем древнем оружии.
Рижский историк-металловед А. К. Ан-тейн сравнительно недавно приготовил очень эффективный реактив для расчистки проржавевших лезвий древних мечей. На лезвиях древних мечей, обработанных «бальзамом Антенна», выявляют очень тонкие надписи, которые обычно располагались в верхней трети клинка. Они, как правило, инкрустированы в горячем состоянии обычной или перекрученной железной либо стальной проволокой. Так, например, в Киевском историческом музее хранится меч с красивой рукояткой с рисунком в виде перевитых друг с другом чудовищ. Меч находился в музее более 50 лет и его безоговорочно считали нерусским изделием. К изумлению историков, после обработки «бальзамом Антенна» на мече проявилась русская надпись «Коваль Людоша». Как было установлено, надпись сделана русскими прописными буквами, характерными для первой половины XI века. По сей день специалисты ищут и опознают образцы русских клинков от Сибири до Франции!