Современная дамасская сталь - Журнал Прорез. Страница 1

Александр Марьянко

СОВРЕМЕННАЯ ДАМАССКАЯ СТАЛЬ

Немного истории

Дамасская сталь появилась в начале железного века. Стоит указать, что никакой исключительности в распространении дамасской стали не отмечено. Было замечено, что путем сварки и складывания науглероженных слоев железа можно получить сталь, которая воспринимает закалку и служит сырьем для изготовления великолепных инструментов и оружия.

Почти все мировые культуры использовали дамасскую сталь. Технологией ее изготовления владели кельтские и саксонские племена. Мечи викингов демонстрируют сложную структуру узора. Одна из высших форм такой стали производилась в Японии. Японцы в ходе процесса именуемого tamahagane производили мечи исключительной красоты и качества. Дамасские клинки из Средней Азии общеизвестны, они производились и на Балканах, и на Кавказе. Их делали во Франции, России и Турции. В Германии во время Второй Мировой войны большое количество клинков из Дамаска было произведено для нужд военных. Этой технологией владели и продолжают владеть мастера Малазийского архипелага "эмпу": крисы с особым слоистым рисунком клинка до сих пор производятся по древним технологиям. В Средней Азии изготовление ножей из Дамаска не прерывалось даже в годы Советской Власти. Но, тем не менее, возвращение моды на нее произошло только в 70-х годах. Bill Могап представил первый нож из Дамаска миру коллекционеров на шоу Ассоциации Ножовщиков (Knifemakers Guild show) в 1973 г. Другие тоже работали с этим "новым" материалом - Robbin Hudson, Jim Wallace и Robert Griffith. В это же время Daryl Meier, возглавлявший исследовательскую команду "Damascus research team", начал длительное изучение загадок этого процесса. В России с этим материалом работали такие мастера, как В.И. Басов и Л.Б.Архангельский. Расхожее мнение гласит, что древние клинки обладали великолепными и непревзойденными свойствами, до которых никогда не могло подняться ни средневековое, ни, тем более, современное холодное оружие. Секреты его производства утрачены в связи с утерей мастерства, захлестнувшим мир валом недорогого ширпотреба и исчезновением древней военно-аристократической культуры. На самом деле современные технологии способны обеспечить человечество такими материалами, какие и не снились мастерам древности. Причем это никоим образом не умаляет их таланта и мастерства: даже из современных качественных материалов, имея на вооружении мощь современной науки и сложное технологическое оборудование, произвести хороший клинок весьма не просто, а что уж говорить о наших предках, которые на посредственном сырье, обладая минимальными инструментами, производили впечатляющее по качеству оружие исключительно благодаря своему уму, интуиции и смекалке.

Наметившийся в конце XX века ренессанс в изготовлении Дамаска вызвал к жизни и огромное количество спекуляций на этой ниве. Как ни странно это звучит, по настоящему качественный рабочий Дамаск, в отличие от декоративного, производят единицы. Главной причиной этого видится малая информированность и коммерческая раскрученность данного направления: спрос рождает предложение, и на рынке появляется все больше и больше изделий из материала, отнести который к дамаску можно только по внешнему виду. Недостаток информации обусловил ряд заблуждений, господствующих в массовом сознании. В качестве главной характеристики дамасской стали, определяющей ее достоинства, обычно называют чередование слоев с высоким содержанием углерода, придающим клинку остроту, и низким, придающим ему прочность. На самом деле, в ходе кузнечной сварки слоев стали с разным содержанием углерода, имеет место его диффузия (т.е. перемещение из областей с высоким содержанием в область с низким). Это ухудшает режущие свойства высокоуглеродистых составляющих пакета за счет обеднения по углероду, а по некоторым данным (С.А. Федосов "Механические свойства сварочной дамасской стали современной выделки"; Ргос. of Int.Conf. "Techno-logy 99", STU Bratislava, 8-9 Sept.1999, v.l, pp.50-52) из-за обилия сварочных швов даже могут снижаться и прочностные свойства клинка. Кроме того, выгорание углерода при многократной кузнечной сварке может уменьшать его содержание на 0.3 -0.4%. Дабы компенсировать такие значительные потери, многие мастера идут на более жесткие режимы закалки. Другой способ - брать для пакетов только такие составляющие, каждая из которых сама по себе способна обеспечить хорошие режущие и прочностные свойства клинку. Энтузиасты дамасской стали указывают на то что в итоге кузнечной сварки образуется качественно иная структуру металла, состоящая из переплетенных железных и стальных слоев или волокон. Выбор оптимального соотношение железа и стали или сталей разных марок, температурного режима, а также характер сочетания слоев в полученном композите могут обеспечить такое сочетание прочности клинка и стойкости режущей кромки, которое практически недостижимо на обычных сталях. Однако, одновременно, они признают и тот факт, что создание такого композита требует от изготовителя величайшего мастерства и многолетнего опыта. Популярное заблуждение гласит, что для пакета древние мастера брали очень дорогие и секретные марки стали, которые и образовывали редкие по красоте узоры. Но известны клинки уже XIX века из Германии и Франции, на которых легко читаются даже внедренные в узор буквы и цифры. Современным мастерам, владеющих технологией кузнечной сварки, создать подобные узоры тоже не представляет особых затруднений. Красота дамасских сталей в своей основе имеет различие цветов слоев с разным составом. Для ярких линий у стали должен быть высокий уровень хрома или никеля. Для темных линий могут применяться простые углеродистые или даже низкоуглеродистые стали. Если они особенно тонкие, то можно добавить серые тона путем варьирования состава высокоуглеродистых сталей в пакете. Самой распространенной и простой является сварка сложенных стопкой пластин, образующих пакет. Пакет нагревают в горне и посыпают тем или иным флюсом, который сплавляется с образовавшейся на поверхности пластин окалиной и очищает от нее свариваемые поверхности. Растворяя окалину, флюс одновременно образует жидкий шлак, предохраняющий поверхность металла от дальнейшего окисления. Покрытый жидким шлаком пакет разогревают до белого каления и проковывают. Сначала выжимают жидкий шлак, а затем сильными ударами производят собственно сварку. После первой сварки пакета его расковывают на полосу и разрубают на несколько частей, которые снова складывают стопкой и производят вторую сварку. Эти действия повторяют до тех пор, пока не наберут желаемое количество слоев железа и стали в изделии. Больше всего ошибок с именно определением количества операций при создании пакета: количество сварок соотносится к количеству слоев не прямо пропорционально, а в геометрической прогрессии. Например, начав со сваренной из 4 слоев заготовки, первое сворачивание и сварка даст 8 слоев, вторая -16, третья - 32, 4 - 64, пятая - 128, шестая - 256, а седьмая - 512. С другой стороны, есть объективные физические законы, которые не дают создавать пакеты с количеством слоев более 40- 50 тысяч. Howard Clark произвел ряд экспериментов и выяснил, что при многократном сворачивании углерод имеет тенденцию к выравниванию своей концентрации по всему объему пакета вследствие диффузии, в конечном итоге формируя квазигомогенную заготовку. Господствует мнение, что качество дамасской стали прямо пропорционально количеству слоев (и, соответственно, числу сворачиваний и сварок). Это справедливо для популярного в XIX веке и ранее процесса рафинирования стали, который имел целью получение однородной структуры, но при изготовлении Дамаска из современных, достаточно качественных исходных материалов, это подчас просто потеря времени и сил. Да и с увеличением количества слоев возрастает риск появления брака. Иногда для изготовления качественного прочного пакета достаточно всего нескольких операций по складыванию и сварке. Таким образом, даже диффузия углерода становится на службу мастеру, помогая избежать наличия крупных низкоуглеродистых областей на режущих кромках. Оптимальным для дальнейшего развития узора считаются пакеты с 300 ~ 500 слоями. Взяв пакет с количеством слоев, близким к 1000 вы рискуете получить чересчур тонкий узор; а взяв пакет с количеством слоев менее 300 наоборот - слишком толстый и широкий. Конечно, из этого правила есть и исключения, но в конечном итоге все зависит от квалификации кузнеца. Когда пакет сформирован, можно создать несколько основных типов узоров.