Тешко је навести изум који би имао тако значајан утицај на развој наше цивилизације, као што се мач може похвалити. Не може се сматрати баналним оружјем за убиство, мач је одувек био нешто велико. У различитим историјским периодима, ово оружје је било симбол статуса, припадника војне касте или племените класе. Еволуција мача као оружја је нераскидиво повезана са развојем металургије, науком о материјалима, хемијом и рударством.
У скоро свим историјским периодима, мач је био оружје елите. А поента није толико у статусу овог оружја, већ у његовој високој цени и сложености производње висококвалитетних оштрица. Прављење мача који би могао бити повјерен вашем животу у борби није био само напоран процес, већ права умјетност. А ковачи који су укључени у овај рад могу се безбедно поредити са виртуозним музичарима. Није без сумње да су од давнина различити народи имали традицију о изванредним мачевима са посебним својствима правих ковачких мајстора.
Цена чак и просечне оштрице могла је да достигне вредност мале сеоске фарме. Производи познатих мајстора коштају још више. Због тога је најчешћи тип хладног оружја из антике и средњег вијека копље, али не и мач.
Током векова, развијени су металуршки центри у различитим деловима света, чији су производи били познати далеко изван њихових граница. Они су постојали у Европи, на Блиском истоку, у Индији, Кини и Јапану. Рад ковача је био поштован и веома добро плаћен.
У Јапану, Каји (ово је ковачев оружар, "мајстор мачева") је био у рангу са самурајима у јавној хијерархији. Нечувено за ову земљу. Мајстори, који би, у теорији, требало да буду ковачи, били су чак нижи од сељака у јапанској табели чинова. Штавише, самурај се понекад није презирао да узме ковачки чекић. Да би се показало колико је поштован Јапан био рад оружара, може се навести једна чињеница. Цар Готоба (који је владао у 12. веку) изјавио је да је прављење јапанског мача дело које су и кнезови могли да ураде, а да не смање њихово достојанство. Сам Готоба није био несклон да ради око огњишта, има неколико оштрица које је направио својим рукама.
Данас медији пишу много о вјештинама јапанских ковача и квалитету челика који је кориштен за стварање традиционалне катане. Да, заиста, израда самурајског мача захтијевала је огромну вјештину и дубоко знање, али можете одговорно рећи да европски ковачи ни на који начин нису инфериорни у односу на њихове јапанске колеге. Иако су тврдоћа и чврстоћа катане легендарни, али производња јапанског мача није битно другачија од процеса ковања европских оштрица.
Човек је почео да користи метале за производњу хладног оружја у В миленијуму пре нове ере. У почетку је то био бакар, који је бронзано заменио прилично брзо, јака легура бакра са коситром или арсеном.
Иначе, последња компонента бронзе је веома отровна и често је претварала древне коваче и металурге у богаље, што се огледа у легендама. На примјер, Хефест, грчки бог ватре и заштитник ковача, био је хром, у славенским митовима, ковачи се често приказују и као осакаћени.
Жељезно доба почиње крајем ИИ - почетком И миленијума пре нове ере. Иако се бронзано оружје користи већ стотинама година. У КСИИ веку пре нове ере. е. Ковано гвожђе је већ коришћено за израду оружја и алата на Кавказу, у Индији и Анадолији. Око ВИИИ века пре нове ере. е. појавило се заварано гвожђе у Европи, прилично брзо се проширила нова технологија широм континента. Чињеница је да је број лежишта бакра и калаја у Европи релативно мали, али су резерве гвожђа значајне. У Јапану је жељезно доба почело тек у ВИИ вијеку нове ере.
Прави мач. Од руде до цриса
Већ дуго времена, технологија добијања и прераде гвожђа остала је практично на једном месту, није могла адекватно да задовољи растућу потражњу за овим металом, па су производи од гвожђа били ниски и скупи. Квалитет алата и оружја од овог метала био је изузетно низак. Изненађујуће, скоро три хиљаде година, металургија није претрпела никакве фундаменталне промене.
Пре него што пређемо на опис процеса производње хладног оружја у антици, треба дати неколико дефиниција које се односе на металургију.
Челик је легура жељеза с другим кемијским елементима, првенствено угљиком. Он дефинише основне карактеристике челика: велика количина угљеника у челику осигурава његову високу тврдоћу и чврстоћу, а истовремено смањује дуктилност метала.
Главни начин производње гвожђа у античко доба иу средњем веку (пре КСИИИ века) био је процес производње сира, тако названог зато што је у пећ упухиван негријани ("сирови") ваздух. Ковање је главни метод прераде добијеног гвожђа и челика. Процес производње сира био је веома неефикасан, већина гвожђа из руде је ишла заједно са шљаком. Поред тога, добијене сировине нису биле високог квалитета и биле су врло хетерогене.
Производња гвожђа из руде се одвијала у пећи за сагоревање сира (рог или домнитсе), који је имао облик сличан скраћеном стошцу, од 1 до 2 метра висок и 60-80 цм у пречнику. који су онда спаљени. Цев за довод ваздуха водила је у пећ, убризгавана уз помоћ меха, ау доњем делу куће била је рупа за уклањање шљаке. Велика количина руде, угља и флукса је утоварена у пећ.
Касније су се млинови за воду користили за довод ваздуха у пећ. У 13. веку појавиле су се софистициране пећи - малтери, а затим блауофени (15. век). Њихов наступ је био много већи. Прави пробој у металургији догодио се тек почетком 16. века, када је отворен процес конверзије, током којег је добијен квалитетан челик из руде.
Угаљ је служио као гориво за процес производње сира. Угаљ није коришћен због велике количине нечистоћа штетних по гвожђе које садржи. Кока је научена тек у 18. веку.
У пећи за печење сира, одједном се одвија неколико процеса: отпадна стена се одваја од руде и лишћа као шљака, а оксиди гвожђа се смањују реакцијом са угљен моноксидом и угљеником. Спаја и формира тзв. Састоји се од ливеног гвожђа. После добијања бора, разбија се на мале комадиће и сортира по тврдоћи, а затим раде са сваком фракцијом одвојено.
Данас је ливено гвожђе најважнији производ индустрије челика, некада је било другачије. Није погодан за ковање, дакле, у антици, ливено гвожђе се сматрало бескорисним производним отпадом ("сирово гвожђе"), непогодно за даљу употребу. Значајно је смањио количину сировина добијених током топљења. Покушали су да користе гвоздено гвожђе: у Европи су од ње направљене топовске кугле, ау Индији ковчези, али квалитет ових производа је оставио много да се пожели.
Од гвожђа до челика. Ковање мача
Гвожђе добијено у пећи за сагоревање сира одликује се изузетном хетерогеношћу и ниским квалитетом. Било је потребно уложити много напора да се претвори у јаку и смртоносну оштрицу. Ковање мача укључивало је неколико процеса одједном:
- чишћење жељеза и челика;
- заваривање различитих слојева челика;
- израда оштрица;
- производи за термичку обраду.
После тога, ковач је морао да направи криж, главу, балчак за мач, и да направи корице за то.
Наравно, у овом тренутку, процес пухања сира се не користи у индустрији за производњу гвожђа и челика. Међутим, снаге ентузијаста и љубитеља старог хладног оружја, он је поново створен до најситнијих детаља. Данас се ова технологија израде мача користи за стварање "аутентичног" историјског оружја.
Пећ која се добија у пећи састоји се од нискоугљеничног гвожђа (0-0,3% садржаја угљеника), метала са садржајем угљеника од 0,3-0,6% и високим уделом угљеника (од 0,6 до 1,6% и више). Гвожђе, које има мало угљеника, одликује се високом дуктилношћу, али је веома мекано, што је већи садржај угљеника у металу, већа је његова снага и тврдоћа, али истовремено челик постаје крхкији.
Да би се добиле жељене особине метала, ковач може или засити челик угљеником, или пак сагорети вишак. Процес засићења метала угљеником се назива цементација.
Ковачи из прошлости имали су озбиљан проблем. Ако направите мач од висококарбонског челика, он ће бити издржљив и задржати добру оштрину, али у исто време сувише ломљива, оружје од челика са ниским садржајем угљеника неће уопште моћи да обавља своје функције. Оштрица мора бити чврста и еластична. То је био кључни проблем с којим су се оружари суочавали стотинама година.
Постоји опис употребе дугих мачева од стране Келта, које су направили римски историчари Полибиос. Према његовим ријечима, барбарски мачеви су начињени од тако меког жељеза да су постали тупи и савијени након сваког одлучног ударца. С времена на време, келтски ратници су морали да коригују ножеве уз помоћ стопала или колена. Међутим, врло крхки мач био је велика опасност за његовог власника. На пример, сломљени мач је скоро коштао живот Рицхарда Лављег Срца - енглеског краља и једног од најпознатијих људи свог времена.
У то доба, сломљени мач значио је отприлике исто што и неисправне кочнице ових дана.
Први покушај да се реши овај проблем био је стварање такозваних ламинираних мачева, у којима су меки и тврди слојеви челика измјењивали један с другим. Оштрица овог мача била је вишеслојни сендвич, који му је омогућио да буде и издржљив и еластичан (у исто време, међутим, важна је била и правилна термичка обрада оружја и његово учвршћивање). Међутим, постојао је један проблем са таквим мачевима: приликом изоштравања, површински чврсти слој сечива је брзо ископан и мач је изгубио своје особине. Ламиниране оштрице су се већ појавиле код Келта, према мишљењу модерних стручњака, такав мач би требао коштати десет пута скупље него обично.
Други начин да се направи издржљива и флексибилна оштрица је површинско цементирање. Суштина овог процеса била је да се карбурира површина оружја направљеног од релативно меког метала. Мач је постављен у посуду напуњену органском твари (најчешће угљен), која је затим стављена у пећ. Без приступа кисеонику, органски материјали су угљенисани и засићени металом угљеника, чинећи га јачим. Код цементираних оштрица био је исти проблем као и код ламинираних: површински (тврди) слој се прилично брзо ископао, а лопатица је изгубила својство резања.
Напреднији су били вишеслојни мачеви направљени по шеми од челика и гвожђа. Дозволила је да се креирају ножеви одличног квалитета: меко гвожђе "језгра" је направило нож флексибилне и еластичне, добро пригушене вибрације при удару, а чврста "шкољка" обдарила је мач одличним резним особинама. Треба напоменути да је горњи распоред оштрице најједноставнији. У средњем веку, оружари су често „градили“ своје производе од пет или седам „паковања“ метала различитих карактеристика.
Већ у раном средњем веку формирани су велики металуршки центри у Европи, у којима се топи значајна количина челика и производи се довољно високо квалитетно оружје. Обично се такви центри појављују у близини богатих налазишта жељезне руде. У ИКС-Кс веку су у држави Франци направљене добре оштрице. Карлемагне је чак морао да изда декрет према којем је строго забрањено продавати оружје Викинзима. Признати центар европске металургије био је простор у којем се касније појавио чувени Солинген. Ту је ископана гвоздена руда одличног квалитета. Касније, италијанска Бресциа и шпански Толедо постали су признати центри коваштва.
Занимљиво је да су у раном средњем веку често биле фалсификоване оштрице познатих оружара. На пример, мачеви чувеног мајстора Улфбрехта (који је живео у 9. веку) одликују се величанственим балансом и направљени су од савршено машински челик. Били су означени личним знаком оружара. Међутим, ковач једноставно физички није могао направити све оштрице које му се приписују. И сами сечива су веома различита по квалитету. У касном средњем веку, Звинген мајстори су ковали производе ковача из Пассауа и Толеда. Постоје чак и писани приговори ових лица против такве "пиратерије". Касније су почели да кује мачеве самог Солингена.
Изабране траке се загревају, а затим ковање, заварују у један блок. Током овог процеса важно је одржавати исправну температуру и не спалити празан простор.
Након заваривања, ковање лопатице почиње директно, при чему се обликује његов облик, израђују се долине и врши се израда дршке. Једна од главних фаза ковања је процес заптивања ножева, који концентрира слојеве челика и омогућава мачу да дуже задржи своје резне особине. У овој фази се коначно формира геометрија сечива, одређује се локација његовог гравитацијског центра, одређује се дебљина метала на дну мача и на његовом врху.
Средњовековни ковачи, наравно, нису имали термометре. Према томе, тражена температура је израчуната према боји металног филамента. Да би боље дефинисали ову карактеристику, ковачнице су раније биле замрачене, што је додавало више мистика ковачкој аури.
Тада почиње топлотна обрада будућег мача. Ова фаза је изузетно важна, омогућава вам промену молекуларне структуре челика и постизање потребних карактеристика сечива. Чињеница је да ковани челик, заварен из разних комада, има грубу грануларну структуру и велику количину напрезања унутар метала. Помоћу нормализације, очвршћавања и каљења, ковач би се требао што више ослободити ових дефеката.
У почетку, сечиво се загрева на око 800 степени, а затим се вјеша на дршку тако да метал не „води“. Овај процес се назива нормализација, за различите типове челика овај поступак се проводи неколико пута. После нормализације следи благо жарење, током којег се мач загрева до смеђе-црвене боје и оставља да се охлади, умотан у изолациони материјал.
Након нормализације и жарења, можете прећи на најважнији дио процеса ковања - каљење. Током овог поступка, сечиво се загрева до смеђе-црвене боје, а затим брзо охлади у води или уљу. Стврдњавање замрзава челичну структуру добијену током нормализације и жарења.
Диференцирано каљење. Ова техника је типична за јапанске мајсторе, а лежи у чињеници да различите зоне оштрице добијају различита отврдњавања. Да би се постигао овај ефекат, пре него што је очврснуто, на оштрицу су нанети глинени слојеви различите дебљине.
Апсолутно је јасно да у било којој фази горе описаног процеса, ковач може направити грешку која ће бити фатална за квалитет будућег производа. У Јапану, сваки ковач, који је цијенио његово име, морао је немилосрдно сломити неуспјеле оштрице.
Да би се побољшао квалитет будућег мача, често је коришћен метод нитрирања или нитрирања, тј. Обрада челика са једињењима која садрже азот.
У сагу о Виланду ковачу, описан је прилично оригиналан начин нитрирања, што је омогућило мајстору да створи праву “супер-ноту”. Да би се побољшао квалитет производа, ковач је секу мач у пиљевину, додао у тесто и нахранио гладним гускама. После тога је сакупио птичји измет и фалсификовану пиљевину. Направили су мач "... тако тврд и јак да је било тешко наћи другог на земљи." Наравно, ово је књижевни рад, али сличан метод би се могао одиграти. Модерни "азотни" челици имају највећу тврдоћу. У многим историјским изворима наводи се да су мачеви били очврснути у крви, што им је дало посебне особине. Врло је вјероватно да се та пракса заиста догодила, и овдје се ради о другом начину нитрирања.
Одмах након стврдњавања, сечиво се поново ослобађа. По завршетку процеса топлотне обраде почиње мљевење, а проводи се у неколико фаза. Током овог процеса мач мора бити стално хлађен водом. Брушење и полирање мача, као и постављање крстова, ручки и врхова на њега у средњем вијеку, обично није радио ковач, већ специјални мајстор - чувар центра.
Естественно, что перед началом работы над мечом, кузнец до мелочей продумывал его будущий дизайн и конструкцию. Будет ли он боевым или предназначается больше для "представительских" целей? Как в основном будет сражаться его будущий владелец: в пешем или конном строю? Против каких доспехов предположительно будет использоваться? Ну и, конечно же, во время изготовления меча учитывались особенности самого воина: его рост, длина рук, излюбленная техника фехтования.
Дамасская сталь и булат
Каждому, кто хотя бы раз в жизни интересовался историческим холодным оружием, известно словосочетание "дамасская сталь". Оно и сегодня очаровывает своим налетом таинственности, экзотики и мужественности. На самом деле, дамасская сталь - это еще одна попытка решить вечное противоречие между хрупкостью стали и мягкостью железа. И надо сказать, что данная попытка получилась одной из самых удачных.
Неизвестно, кому первому пришла в голову мысль соединить воедино большое количество слоев мягкой и твердой стали, но этого человека можно смело назвать гением кузнечного дела. Хотя, сегодня историки считают, что подобная технология была независимо разработана в разных регионах мира. Уже в начале нашей эры оружие из дамасской стали изготавливали в Европе и Китае. Ранее считали, что этот вид стали был изобретен на Ближнем Востоке. Однако сегодня доподлинно известно, что он был придуман европейскими мастерами. Да и вообще, пока не найдено никаких доказательств, что Дамаск когда-либо был серьезным центром изготовления оружия.
Дамасские ножи, клинки и т.п. легко отличить по внешнему виду, на их поверхности хорошо различим характерный узор, который получается после протравливания клинка кислотой. Что же представляет собой этот вид стали? Нередко, когда говорят о дамаске, имеют в виду в виду булат - особую сталь, которую изготавливали совсем по другой технологи в Индии и Персии. Это неверно.
Дамасская сталь или сварной дамаск - это сложный комбинированный материал, состоящий из множества слоев с разным содержанием углерода, надлежащим образом прокованный и подвергнутый соответствующей термической обработке. Сразу следует сказать, что японский меч катана к дамасской стали никакого отношения не имеет.
В зависимости от способа изготовления различают несколько типов дамасской стали:
- полосовой;
- дикий;
- крученный;
- штампованный.
Наиболее древним и примитивным считается полосовой дамаск. Для его изготовления брали четыре полосы железа и три полосы стали, раскаляли их и сваривали ковкой. После этого из заготовки выковывали прут, который сгибали в виде латинской буквы V, заваривали внутрь него железный сердечник, а на внешние стороны заготовки наваривали стальные лезвия. После протравливания на таком клинке проявлялся характерный для дамасской стали узор.
Дикий дамаск получался, если исходную заготовку разрубывали пополам, половинки накладывали друг на друга и опять проковывали. Подобную операцию обычно проводили несколько раз, постоянно удваивая количество слоев металла, улучшая тем самым его свойства. Несложный математический расчет показывает, что заготовка, перекованная семь раз, получает 896 слоев высокоуглеродистой и низкоуглеродистой стали.
В Средние века в Европе был популярен так называемый крученый дамаск. Во время его получения бруски из разных сталей перекручивались спиралью и сваривались ковкой. Этот процесс повторялся несколько раз. Обычно из такой стали изготавливалась центральная часть клинка, на которую затем наковывались лезвия из обычной твердой стали.
Клинки из дамасской стали в средневековой Европе ценились так высоко, что их нередко дарили королям.
Булат или вутц - это сталь, изготовленная особым образом, благодаря которому она имеет своеобразную внутреннюю структуру, характерный узор на поверхности и высочайшие характеристики по прочности и упругости. Его изготавливали в Иране, Средней Азии и Индии. Эта сталь имела большое содержание углерода, близкое к чугуну (около 2%), но при этом сохраняла способность к ковке и значительно превосходила чугун по прочности.
Об этом материале существует множество легенд. Долгое время считалось, что секрет изготовления булат утрачен, хотя сегодня множество мастеров утверждают, что они владеют тайнами производства настоящего вутца. Одним из способов его получения основан на частичном расплавлении частиц железа или низкоуглеродистой стали в чугуне. Общее количество добавок должно составлять 50-70% от массы чугуна. В результате получается расплав, имеющий кашицеобразную консистенцию. После охлаждения и кристаллизации получается булат - материал с высокоуглеродистой матрицей, в которую вкраплены низкоуглеродные частицы.
Есть информация и о других способах получения булатных сталей в наши дни, вероятно, и древности их существовало несколько. Современные методы связаны с особыми способами ковки и термической обработки металлов.
Одним из достоинств любого меча из узорчатой стали, будь то дамаск или булат, специалисты называют микроволнистость его лезвия. Оно автоматически возникает из-за неоднородности слоев или волокон металла, из которых состоит клинок. По сути, режущая кромка такого оружия является "микропилой", что значительно повышает его боевые свойства.
О дамасской стали сложено огромное количество мифов. Первый из них связан с самим названием металла. Сегодня известно, что город Дамаск особого отношения к изобретению и производству этой стали не имел, хотя некоторые историки считают его важным торговым центром, где оружие из дамаска продавали. Также до сих пор бытует мнение, что дамасская сталь стоила "на вес золота" и резала доспехи словно бумагу. Это не соответствует действительности. Клинки из дамаска действительно прекрасно сочетают в себе твердость и упругость, но никакими необыкновенными свойствами они не обладают.
