Старинная металлургия: нечто между варварством, язычеством и здравым смыслом

В странах востока умели делать мечи, обладающие великолепными механическими свойствами. Готовый клинок обладал достаточной вязкостью для того, чтобы противостоять сильным ударам и не разлетаться на ошметки при встрече с холодным оружием противника. Однако, эти свойства придавались далеко не самым гуманным методом. Считалось, что хороший меч должен проходить обработку в теле молодого и сильного раба. Раб передавал мечу свою силу и делал оружие несокрушимым.

К сожалению, на тот момент, когда подобная процедура проводилась, мало кто задумывался, что она может быть вовсе и не связана с гибелью несчастного молодого человека. В процессе подобной жестокой обработки происходила закалка в особой закалочной среде. Именно закалка средней интенсивности с относительно небольшой скоростью придавала мечу специфические свойства. Но никак не гибель невинного. На практике вполне можно было заменить тело человека ведром с химическим раствором и получить тот же самый результат. Но кто про это думал...

Подобная логика существовала и в древней Скандинавии. К счастью, обошлось без убийств. Там считали, что если только что выкованный меч подержать на леденящем горном ветру, то духи горы наделят оружие непревзойденными свойствами. В целом-то, ветер действительно оказывал некоторое влияние в качестве охлаждающей среды.

На деле же, гораздо большее влияние оказывала закалка на воздухе, которая могла происходить в данной металлической системе, что отличало её от других подобных сплавов. Скандинавам повезло, что тот сплав, который был им тогда доступен, мог приобрести нужную структуру при медленной закалке в воздушной среде. Кроме того, играло роль и механическое упрочнение системы при ковке. В итоге и это обстоятельство вполне можно объяснить с помощью сегодняшней науки. На практике же можно было просто разложить горячие мечи на столах и ждать процесса остывания, что было бы практически эквивалентно рассматриваемой схеме.

В Американском Толдери сочли, что на великолепные свойства получаемых в Англии металлических изделий влияет качество воды. Проверить эту догадку, используя другую воду, почему-то не догадались. Зато догадались возить воду через весь океан в бочках для того, чтобы повторить процедуру у себя на родине. На самом же деле, процесс обуславливался именно что закалкой в воде.

Интенсивная закалка, которая происходила в водной среде, наделяла стальные изделия характерными свойствами: высокой твёрдостью и прочностью. Это явление, конечно же, объяснено современными материаловедами. Разве что, интересно отметить факт появления некоторой рациональной мысли.

Если раньше все старались использовать различные магические завязки, то впервые было предположено, что именно свойства воды влияют на качество получаемых изделий. Это были первые шаги к осмыслению процесса и формированию минимального представления о закалочных средах. Ведь именно закалочная среда является частенько ключевым параметром для формирования свойств.

Ещё одно интересное наблюдения появилось на Руси во времена Петра Первого. Металлурги того времени использовали хитрый прием. Изделие, которое подвергалось термической обработке периодически обмахивалось веничком из березы. Предполагалось, что эта процедура наделяет металл особой магической силой. Подобным образом изготавливались многосекционные якоря. Перед горячей ковкой срез обрабатывался таким березовым веником.

На практике же процесс сработал бы даже если не использовать березовый веничек. Можно было просто очищать металл от окалины. Ведь при повышенных температурах на поверхности металла выделяются шлаки и углерод. Этот коктейль превращается в пленку, напоминающую следы от костра. Если убрать эти шлаки, то последующая механическая обработка будет гораздо более эффективной и качественной. Ведь металл окажется уже очищенным.

Первые осмысленные работе с закалочными средами начались в России после Петра I. Один из металлургов того времени предположил, что именно среда для закалки является главным фактором, влияющим на свойства готового изделия. Он опробовал эту мысль на множестве примеров. Остужал изделия в разных режимах с использованием дорожной грязи, свиного сала, мочи козла, кваса, уксусной кислоты и в поросячьем стойле. Итоги записывались и оценивались. Чуть позже появилось представление о влиянии химического состава на свойства будущего изделия из стали. Первыми работами в этом направлении стали труды Аносова.