Сталь булат нержавеющий состав

Содержание
  1. Коррозионностойкий булат
  2. Булатная сталь: история появления, ножи из булата, методика изготовления, преимущества и недостатки
  3. История создания булатной стали
  4. Технология изготовления из булата
  5. Характеристики булатной стали
  6. Разновидности ножей из булатной стали
  7. Заточки
  8. Складные ножи
  9. Кухонные
  10. Боевые
  11. Охотничий
  12. Как работает нож из литого булата против легированных сталей
  13. Плюсы и минусы
  14. Состав булатной стали
  15. Булат и дамаск: история и современность
  16. Разбираемся в терминологии
  17. Типы литого булата: высокоуглеродистый и нержавеющий сплавы
  18. Восемь видов сварного булата (дамаска)
  19. «Дикий» дамаск
  20. Штемпельный дамаск
  21. Мозаичный дамаск
  22. Мозаичный порошковый дамаск
  23. Крученый дамаск
  24. Мозаичный торцевой дамаск
  25. Волокнистый дамаск
  26. Многорядный дамаск
  27. Немного о технологиях изготовления булата и дамаска
  28. Изготовление булатной стали
  29. Как получают булат?
  30. Способы производства материала
  31. Особенности булатной стали
  32. Что это такое?
  33. История
  34. Плюсы и минусы
  35. Характеристики
  36. Область применения
  37. Правила использования и ухода
  38. Булатная сталь: история появления, ножи из булата, методика изготовления, преимущества и недостатки
  39. История создания булатной стали
  40. Технология изготовления из булата
  41. Характеристики булатной стали
  42. Разновидности ножей из булатной стали
  43. Заточки
  44. Складные ножи
  45. Кухонные
  46. Боевые
  47. Охотничий
  48. Как работает нож из литого булата против легированных сталей
  49. Плюсы и минусы
  50. Булатная сталь. Часть 2
  51. Булат и дамасск: как выбрать настоящий нож
  52. Свойства булата
  53. Химический состав и свойства булата
  54. История булатной стали
  55. Нож из булатной стали, стоит ли его покупать?
  56. Достоинства современного Златоустовского булата
  57. Дамаск и булат: индийский вутц или начало металлургии.

Коррозионностойкий булат

Точный состав коррозионностойкого булата неизвестен — все кузнецы, изготавливающие булаты, стараются умалчивать используемые марки сталей и технику изготовления.

Нож из коррозионностойкого булата это элитный охотничий нож. По плотности металла, это самый плотный булат. Он очень сложно куётся. Из одинаковых слитков булата, клинков из коррозионностойких булатов выходит практически в два раза меньше чем из легированного. Даже в отпущенном состоянии коррозионностойкий булат, практически, невозможно просверлить, даже свёрлами с твёрдосплавом.

Содержание легирующих элементов в процентном отношении в этом булате больше чем в остальных булатах, процент углерода в коррозионностойком булате тоже выше. Коррозионностойкий булат не является в полном смысле нержавеющим металлом. Клинок практически не боится воды, но кровь, грязь и продукты содержащие кислоту, при долгом соприкосновении с клинком, могут на нём оставить следы в виде тёмных пятен или не большой рыжий налёт. Так же не рекомендуем нож долго хранить в сырых ножнах – на клинке могут появиться чёрные точки. Клинок из нержавеющего булата отлично держит заточку. Нож из нержавеющего булата, это лучший вариант в комплект к дорогому ружью.

Литой булат получают методом плавки исходных компонентов в тигле в кузнечном горне. В результате медленного охлаждения слитка в нем образуется неоднородная структура, дающая впоследствии узор на клинке.

Именно таким был легендарный индийский булат. А как же утерянный давным-давно секрет производства? Действительно, и сейчас точно неизвестна технология, которой пользовались в древней Индии. Ее настолько тщательно скрывали, что к XVII-XVIII веку секрет был утерян. Это связано с уменьшением спроса на булат, вызванным началом производства качественного и недорогого клинкового оружия из промышленной стали, что привело сначала к сокращению выплавки булата в Индии, а потом и к полному ее прекращению.

Многочисленные попытки исследователей раскрыть секрет булата не увенчались успехом. Однако русским металлургом Павлом Петровичем Аносовым в начале XIX века была разработана технология, с помощью которой ему удалось получить сталь, соответствующую по узору и качеству лучшим сортам индийского булата. Именно на основе этой технологии льют булат сейчас. Главной ошибкой исследователей до Аносова было то, что они пытались получить узор за счет добавок в химический состав сплава. И только Аносову в ходе экспериментов удалось доказать, что булат отличается от обычной стали не химическим составом, а физической структурой.

Несмотря на то, что в основе понимания сути булата лежит его физическая структура, он, как и любая сталь, может содержать в составе кроме железа и углерода дополнительные элементы. Если булат выплавляется на основе углеродистой стали с добавлением чугуна, и в состав дополнительно входят только естественные примеси в малых количествах, то такой булат принято называть «углеродистым». Как и все углеродистые стали он подвержен ржавлению. Современная металлургия, обладающая огромным ассортиментом легированных сталей, подтолкнула мастеров к созданию «легированного» и «нержавеющего» булата. Они выплавляются на основе легированных сталей и могут быть коррозионно-стойкими.

В старину после выплавки булатный слиток либо расковывался на месте, либо так и продавался в виде слитка, называемого «вутц». Караваны с ними уходили далеко за пределы Индии. Эти слитки имели форму небольшого хлебца. Таким образом, под словом «вутц» понимается именно старинный слиток индийской выплавки.

В английском языке слово «wootz» служит как определением самого слитка, так и булата в целом. В том числе и современный булат тоже называется «wootz». Для обозначения булатного клинка применяют словосочетания «Wootz Blade» или «Wootz Damascus Blade».

Источник

Булатная сталь: история появления, ножи из булата, методика изготовления, преимущества и недостатки

Развитие технологий не всегда сопровождается прогрессом. Нередко уникальные знания оказываются утраченными и ученые пытаются с нуля воссоздать их. Свидетельства об утраченных технологиях находят в мифах, легендах, сказках и даже исторических хрониках.

Булатная сталь — одна из технологий, не дошедших до наших дней. Потерянный секрет на протяжении нескольких веков пытаются восстановить различные мастера. В настоящее время имеются успешные попытки производства булата.

Интерес к булатной стали заключается в ее уникальных свойствах. Материал отличается повышенной прочностью, легкостью и гибкостью. Саблю из булата можно было согнуть до 90 градусов, не ломая ее. В мифах есть свидетельства и о ношении оружия в качестве ремней.

История создания булатной стали

Сегодня сабли из булата делают в качестве коллекционного оружия

Достоверных сведений об истории создания булата, как и о технологии его изготовления, не имеется. Первые упоминания относятся к походу Александра Македонского в Индию . Именно тогда появились свидетельства о прочных мечах индийской знати, без особого труда разрубающих македонское оружие и доспехи.

Исследования в этом направлении позволяют сделать вывод, что технология изготовления булата была освоена в Индии за несколько веков до нашей эры. Существует легенда о целой касте кузнецов булата, спустившейся в Пенджаб с Гималайских гор. Позже они разошлись по всей Индии , археологи нашли несколько центров изготовления булата.

Торговля распространила булат в Сирию и Персию. Там же появились мастера, готовившие из индийского вутца («лепешки» булатной стали, поставляемой на экспорт) первоклассные клинки. В Ср. Азии булат называли табан, хорасан, фаранд. Завоевания Тимура и вывоз мастеров в Самарканд постепенно привели в упадок данную технологию.

В итоге тщательно оберегаемые способы изготовления булатной стали к XII-XIV веку оказались утерянными. Имеются свидетельства об оружии и доспехах XVI-XVIII веков, однако данные образцы относят к простейшим булатам, технология изготовления которых не отличается сложностью. Качество таких сплавов на порядок ниже более древних образцов.

В 40-х гг XIX в. начальник златоустовских заводов П. П. Аносов смог получить литой булат, не уступавший по характеристикам индийскому вутцу. Однако после его смерти воспроизвести процесс не удалось, хотя им были оставлены подробные записи и рецепты.

Среди современных мастеров продолжается активный поиск и обмен опытом по созданию той самой булатной стали. Существует ряд кузнецов, чьи сплавы приближены к свойствам булата. Однако окончательно данная технология никем пока не освоена.

Технология изготовления из булата

Упрощенная схема изготовления булатной стали и клинка

Булат — общее наименование для твердых и вязких сплавов железа и углерода. По сути он представляет собой углеродистую сталь, получаемую из двух компонентов — железа и древесного угля или графита. Подчеркивается, что при разных физических свойствах компонентов химический состав заготовки будет одинаков.

О способе изготовления булата имеется немало записей, однако достоверных сведений не имеется. Многие считают данный процесс несколькими технологиями, каждая из которых требует определенных нюансов, навыков и даже интуиции от кузнеца.

Упрощенно схема изготовления имеет следующий порядок действий:

  • губчатое железо куется молотом;
  • материал смешивается с древесным углем (графитом), помещается в тигель;
  • тигель нагревается до 1200 градусов, после чего медленно охлаждается.

В результате кузнец получается небольшой слиток — вутц. Из него куется оружие или броня, однако и этот процесс имеет свои тонкости и нюансы. К примеру, повышение температуры ковки или закалки сверх 850 градусов крошит материал.

В процессе охлаждения заготовки образуется цементит, придающий металлу гибкость. Дальнейшая ковка производится легким молотом, чтобы не нарушать структуру цементита. Процесс чередуется многократным накаливанием до определенной температуры.

Характеристики булатной стали

Хаотичный узор клинка — характерная особенность булатной стали

По своей структуре и характеристикам сталь булат — это композит, представляющий собой химически, физически и структурно неоднородную сталь. Одна из теорий подразумевает, что роль матрицы в нем выполняет мягкая пластичная основа феррита (чистого железа с содержанием углерода при 20 градусах до 0,006%).

Упрочение обеспечивается карбидом железа, что дает высокую вязкость сплава. Износостойкость лезвия обусловлена его самозаточкой — стачивание мягких волокон на режущей кромке приводит к выходу на волокна с цементитом, что формирует принцип микропилы. Он же обеспечивает вспарывающий принцип прорезания.

Содержание углерода в булатной стали составляет около 2%. Твердость сплава составляет около 70 HRC, однако это не мешает ему сгибаться. Согнуть клинок из булата не просто, если удается это сделать, он может создать угол до 120 градусов, после чего выпрямиться и сохранить свои свойства.

Длительная и качественная заточка булатного клинка придавала ему значительную остроту. Мифические тесты по разрезанию таким оружием конского волоса или газового платка в воздухе имеют подтверждения. При этом острота клинка сохранялась длительное время, даже после того, как им приходилось рубиться в сражении.

Отличительная особенность булата — структурный узор стали. Он может быть полосатым, волнистым или сетчатым. Чем он сложнее — тем выше ценится клинок. Формируется он при охлаждении. Обращают внимание на искусственную роспись — она характерна для дамасских клинков, булат не создается с гравировками и рисунками.

Разновидности ножей из булатной стали

Узорчатые клинки не всегда свидетельствуют о булатной стали, нередко за нее выдают обычный дамаск

Свойства булата нашли широкое применение в изготовлении клинков. В настоящее время секретами изготовления подобного сплава заинтересованы лишь любители. В промышленности материал считается неактуальным, из-за чего и не предпринимается научных попыток возрождения утраченной технологии.

Обусловлено это двумя факторами — сложность процесса и невостребованность клинкового оружия. Изготовление булата — тонкий процесс, сравнимый с искусством, который нельзя поставить на конвейер. При отсутствии устойчивой простой процедуры булат несмотря на свои исключительные свойства остается невостребованным.

Обращают внимание и на отсутствие применения булата в настоящее время. Холодное оружие стало частью истории, коллекционные образцы воспроизводят преимущественно любители. Отчасти булат применяется при изготовлении ножей, однако их практическое применение остается под вопросом.

Заточки

Заточки из булата не изготавливаются. Учитывая сложность производства материала, его направляют на более востребованные и практичные изделия — ножи, кинжалы, клинки.

Складные ножи

Складной булатный нож

Складные ножи из булата также встречаются нечасто. Обычно под их видом продают изделия из дамасской стали или обычных сплавов с травлением под дамаск. Настоящие булатные складные ножи изготавливаются преимущественно на заказ и стоят недешево.

Такие изделия обладают всеми достоинствами булатной стали, однако имеют и ряд недостатков. Заточить нож из булата крайне сложно, особенно если делать это обычной заточкой или точильным камнем. Процесс может занять часы, хотя и затупление материала происходит в разы медленнее.

Практическое применение складного ножа из булата также сопряжено с определенными недостатками. Малейшая влажность — и клинок начнет покрываться ржавчиной. Травление лимонным соком поможет, но нарушит рисунок стали. А заказ ножа из нержавеющего булата обойдется раза в два дороже.

Кухонные

Кухонные ножи из булата не имеют широкого распространения по тем же причинам, что и складные. При выборе такого клинка учитывают следующие нюансы:

  • серийных булатных ножей, тем более кухонных, не бывает, каждое изделие делается индивидуально;
  • обычный булат подвержен коррозии, что требует тщательного и каждодневного ухода за ножом, который используется на кухне;
  • кухонный нож из булата ввиду сложности изготовления будет стоить столько же, сколько и охотничий;
  • на заточку такого изделия уйдет не менее двух часов, простая точилка для этого не подойдет.

При выборе кухонного булатного ножа рекомендуется заказывать изделие из нержавеющего булата. Процесс его изготовления еще сложнее, найти мастера по нему не просто, да и стоимость будет значительно выше.

Боевые

Нож с коротким лезвием

Боевые ножи из булата делаются преимущественно для коллекций. Такие клинки не подразумевают практичного применения и нередко делаются с декоративными вставками и рукоятями. Они также подвержены коррозии и долго затачиваются, однако в качестве экспоната могут лежать длительное время.

Боевые ножи изготавливаются на заказ или приобретаются у мастеров уже в готовом виде. Изделия могут копировать различные образцы ушедших эпох или иметь собственный оригинальный дизайн.

Применение такого оружия в бою остается под вопросом. Для армейских или десантных задач свойства булата не востребованы. В данном вопросе более практичным считаются обычные клинки из высококачественной стали.

Охотничий

Охотничьи булатные ножи также покупаются преимущественно для коллекций, а не для практического применения. Это обусловлено все теми же недостатками материала — уязвимость к коррозии и длительный процесс заточки.

Следует учитывать и нюансы, по которым затачивают нож. Процесс должен быть медленным, многие сравнивают его с медитацией. Не допускаются действия, способные поцарапать клинок. При заточке не используют алмазные абразивные бруски, способные повредить структуру металла.

Как работает нож из литого булата против легированных сталей

Заточка качественного булатного ножа на порядок превосходит легированную сталь, однако получить такое изделие непросто

Многие любители ножей спорят о преимуществах булата по сравнению с легированной сталью. Для демонстрации достоинств проводятся различные тесты, одним из которых выделяют нарезку каната. Все тестируемые ножи заточили на одном станке под углом 20 градусов. Канат для удобства обернули малярным скотчем.

Тест показал сразу несколько результатов. Один из булатных ножей превзошел легированные в три раза по количеству нарезов. Два булата от других мастеров уступили первенство даже обычной углеродистой стали.

В данном контексте определенно сказать, насколько хорош булат против легированных сталей сложно. Ключевой момент — искусство мастера. Изделия могут даже у одного кузнеца отличаться по качеству. Для получения качественного клинка потребуется найти хорошего мастера.

Плюсы и минусы

Среди преимуществ булатной стали и изделий из нее выделяют:

  • твердость клинка в сочетании с его исключительной гибкостью и упругостью;
  • длительный период стачивания, относительная самозаточка;
  • острота лезвия обеспечивает отличное применение в разделке и нарезании.

Среди недостатков булата отмечают:

  • склонность к коррозии, что требует тщательного ухода при практическом применении клинка;
  • высокая стоимость, которая в зависимости от требований может повышаться;
  • качество булата отличается не только от кузнеца, но и от изготовления, у одного мастера могут быть как посредственные клинки, так и отличные;
  • длительная заточка снижает преимущества долгого стачивания.

К минусам относят и сложность изготовления булата в сочетании с неизвестностью технологии. Определенные успехи в его получении имеются, однако добиться качества древних мастеров пока не удается.

Источник

Состав булатной стали

Булат и дамаск: история и современность

«Все куплю», – сказало злато.
«Все возьму», – сказал булат.

Наверняка вам встречались оба термина – и булат, и дамаск. Но, возможно, у вас еще нет четкого представления о том, чем одна «узорчатая сталь» отличается от другой.

Разбираемся в терминологии

В общем, здесь все не так сложно, как может показаться. Общим у этих материалов является наличие узора, но технологии их изготовления различаются радикально. Легендарный индийский булат – это, к сожалению, утраченная технология: когда-то она передавалась изустно и так тщательно скрывалась, что полностью утерялась несколько веков назад. Производство булата было недешевым, а уже в XVII веке начали появляться доступные и достаточно качественные промышленные стали, поэтому спрос на булат упал, а затем и вовсе сошел на нет. Все, что мы знаем о нем (частично благодаря истории, частично благодаря экспериментам русского металлурга Павла Петровича Аносова), укладывается в пару фраз – булат был исключительно прочным, резучим и, конечно, легендарно красивым. На Руси булат часто назывался харалугом (хоролугом), или харалужной (хоролужной)* сталью, хотя в сказках мы частенько встречаем и сам термин «булат».

* Можно встретить как одно, так и другое написание. Возможно, правильнее будет вариант, вынесенный за скобки, так как, во-первых, именно он встречается в древних источниках, в том же «Слове о полку Игореве», во-вторых, он сохраняет букву «а» в общетюркском корне «хара»/«кара» («черный»).

Кстати, о сказках и былинах. Булатным клинкам в них приписываются чуть ли не магические свойства, но думать, что это какой-то несуществующий, сказочный металл – неправильно. На самом деле булат был просто лучшим вариантом для своего времени. Практические тесты даже лучших образцов, доживших до наших дней, показывают свойства, близкие к обычным недорогим углеродистым сталям современного изготовления. Однако в Средние века основную массу клинков делали из столь низкокачественного сырья, что даже такие свойства казались современникам мистическими и волшебными.

В свое время Аносову в первой половине XIX века удалось создать сплав, полностью отвечающий всем характеристикам булата. Хотя, конечно, достоверно мы не можем знать о том, насколько технология и состав, открытые нашим металлургом, сходны с «оригиналом». Дело в том, что технологий производства булата и в древности существовало несколько: воссоздал ли Аносов одну из них или придумал собственную, доподлинно неизвестно.

Читайте также:  Ресивер оцинкованный на 900 литров

Булат клинка турецкой сабли – то, что мы и называем историческим булатом

И вот теперь мы подходим собственно к разъяснению. Исторически существовало две главных технологии получения узорчатой стали. Одна из них подразумевала литье, другая – сварку и проковку нескольких видов сталей между собой; первая оставила за собой название булата, а вторая стала называться дамаском.

  • Литой булат – это узорчатая сталь в привычном нам историческом понимании, полученная литейными и кузнечными методами.
  • Сварной булат (или дамаск) – это узорчатая сталь, полученная преимущественно кузнечными методами.

Высококачественное оружие изготавливалось из специальных «булатных» слитков, называемых вутц. Именно красоту булатного узора связывали с его великолепными свойствами. Но вутц был дорог и сложен в производстве, что подстегнуло поиски технологий создания узорчатых клинков альтернативными средствами. То, что ныне называется дамаском, начали производить специально, складывая и проковывая несколько слоев заготовок из разных видов стали. Новый материал по прочности не уступал булату, а внешне получался куда красивее, чем литой булат.

Теперь чуть подробнее о типах булата и видах дамаска – такое деление мы сделаем из-за того, что классифицируем материалы по разным принципам: касательно булата расскажем про легирующие элементы в его составе, а касательно дамаска – еще и про несколько технологий.

Типы литого булата: высокоуглеродистый и нержавеющий сплавы

Еще одно важное замечание о булате и дамаске, которое стоит сделать прямо сейчас. По своему химическому составу они больше всего напоминают привычные нам высокоуглеродистые стали, но с очень неоднородным составом, а именно это означает как повышенную прочность и резучесть, так и подверженность ржавлению. Углеродка и нержавейка, как мы знаем, это не просто две разных по своему составу стали. Отличие довольно зыбкое – все дело в том, есть ли в материале легирующие элементы, повышающие коррозионную стойкость стали, и в каком количестве.

Так вот, в норме булат соответствует тому, что мы называем углеродистой сталью, однако измененный химический состав (добавление значительного количества хрома – от 14 % и более) при сохранении физической структуры дает нам так называемый нержавеющий булат. Он сохраняет свойства прочности и твердости, присущие обычному литому булату, а изделия из него почти так же хорошо поддаются заточке. Но стоит изделие из него, как, впрочем, и любое, скованное вручную, баснословно дорого.

Слева – обычный литой булат с высоким содержанием углерода; справа – нержавеющий состав с обычной технологией литья булата

Восемь видов сварного булата (дамаска)

С дамаском все куда интереснее: существует как минимум восемь разновидностей сварного булата, он же – дамаск. Прежде чем мы перейдем к ним, стоит сделать небольшое примечание.

В принципе, возможно создать и нержавеющий дамаск. Для этого нужно собрать пакет легированной нужными присадками стали и начать сваривать его в вакууме, накладывая слоями и расковывая, а затем снова повторяя этот цикл. Технически это довольно сложно, однако современные технологии успешно справляются с задачей, примером чему служат поварские ножи с узорчатыми нержавеющими обкладками.

Кухонный нож Kanetsugu из ассортимента Tojiro с обкладками из узорчатой стали

«Дикий» дамаск

Это тот самый дамаск, который получается, если мастер не пользуется особыми инструментами и технологиями, то есть если процесс проистекает естественным образом. Листы стали с различным химическим составом складываются между собой, свариваются и расковываются; затем рубятся пополам, снова складываются, и все действия повторяются. В результате получается слоистая сталь. Если ее ковка не имеет четкого плана, то узор получается неупорядоченным, или «диким».

«Дикий» и простой дамаск – два подвида техники, которая не имеет характерных черт, а представляет собой обычное наложение друг на друга слоев с последующей расковкой в свободном стиле

Штемпельный дамаск

При изготовлении этого вида узорчатой стали кузнец использует инструмент, называемый штемпелем: благодаря ему на поверхности слоистой пластины дамаска появляется красивый узор, не очень напоминающий узор на простом дамаске. В зависимости от узора штемпеля он может напоминать лестницу, годичные слои на срезе дерева, поверхность воды под дождем и комбинацию этих узоров.

Штемпельный дамаск производят с помощью специального инструмента – штемпеля

Мозаичный дамаск

Мозаичные дамаски часто отличаются не только технологией проковки, но и самим составом – пакет собирают на манер мозаики из заготовок стали разной формы и состава так, чтобы в результате наложения и расковки получался такой вот характерный узор.

Мозаика на поверхности этого вида дамаска – «заслуга» не технологии, а правильной подборки пакета стали

Мозаичный порошковый дамаск

Один из самых сложных видов дамаска; технология, которая редко практикуется в России.

Чтобы создать такой клинок, как на фото, требуется подготовить клише с определенным прорезным узором из стали. Затем клише засыпается порошковой сталью, которая при травлении будет контрастировать с основой, и под действием высоких температур и давления превращается в монолит. Теперь из этого слитка можно по обычной технологии расковывать клинок, сваривая или чередуя узорчатые слои между собой.

Порошковый мозаичный дамаск – явление, редкое в России

Крученый дамаск

Крученый дамаск, он же турецкий, создается с помощью закручивания заготовки из нескольких сваренных между собой стержней вокруг себя. Рисунок будет зависеть от количества и состава сталей в исходном пакете, угла закручивания и глубины взрезки. Как и по мозаичной технологии, из полученной «скрутки» далее можно по обычной технологии расковывать клинок, сваривая или чередуя узорчатые слои между собой.

Крученый дамаск (он же турецкий) получает характерный узор, когда кузнец в процессе расковки скручивает заготовку несколько раз

Мозаичный торцевой дамаск

Техника изготовления такого вида дамаска несколько отличается от прочих. На лопатку из однородной стали накладывается узорчатая мозаика из деталей различной формы и разных сталей. Затем заготовка проваривается под вакуумным прессом. Таким образом, ни сворачиваний, не кручения при его изготовлении не используют. Когда готов полностью прокованный блок, с него срезают пластины, служившие ранее основой для сборки мозаики.

Боковые обкладки такого дамаска – это срезы с готового прокованного блока

Волокнистый дамаск

Еще один зарубежный способ ковки дамаска. Состав его ничем не отличается от стандартного, и начало расковывания – тоже. Но примерно на середине процесса кузнец разворачивает заготовку на 90 градусов и начинает расковывать ее снова. Именно так получаются характерные «короткие» (по сравнению с обычными) разводы.

Короткие «волокна» этого вида дамаска – результат особой техники, когда кузнец поворачивает наполовину прокованную заготовку и начинает все сначала

Многорядный дамаск

Это вид, скорее, не материала, а уже готового изделия, то есть клинка. Полосы дамаска разной выделки (мозаичного, крученого и пр.) кладут рядом и проковывают между собой с целью создать зрительно эффектную комбинацию узоров. Состав и техника изготовления этих полос зачастую различаются: ближе к режущей кромке помещают прочный и резучий вид дамаска, а ближе к обуху – прочный и вязкий вид с особенно красивыми узорами.

Многорядным правильнее называть сам клинок, а не дамаск

Немного о технологиях изготовления булата и дамаска

Готового, единственно правильного «рецепта» пакета стали для изготовления литого булата и сварного дамаска нет, и носить это название могут очень многие узорчатые стали, собранные с помощью технологий литья и ковки. Однако несколько характерных черт у булатных сплавов все-таки есть.

Вот, пожалуй, самое минимальное, что нужно знать тому, кто собрался приобретать булатный (литой или сварной) клинок.

Изготовление булатной стали

Булатная сталь — сплав железа с углеродом, который благодаря особенной технологии производства обладает узорчатой структурой и повышенной гибкостью и твердостью. С древнейших времен этот материал используется для изготовления различных видов холодного оружия. По химическому составу булат ближе к чугуну, чем к стали. Но при этом он сохраняет пластичность и ковкость, присущую низкоуглеродистым маркам металла, а в сочетании с повышенным содержанием углерода, булат обладает невероятной твердостью, которая недостижима для стали даже после ее закалки.

Работа с булатом требует высокой сноровки и тщательно соблюдения технологических процессов на каждом этапе обработки. Неправильно выбранный температурный режим может запросто испортить материал, превратив его либо в обычную сталь, либо в нековкий вид чугуна. Поэтому с булатом доверяют работать только опытным металлургам. Интересный факт, если булат расплавить, а потом дать ему застыть, он не перестанет быть булатом, его также можно многократно перековывать на различные изделия. Материал поддается сварке и может быть соединен как с самим собой, так и со сталью любой другой марки.

Как получают булат?

Булат можно получить из некоторых видов обычной стали. Основным условием является низкий уровень легированности материала. Из высоколегированной стали булат получить невозможно вообще, а из среднелегированной — только булат низкого качества. Несмотря на то, что современные материалы превосходят булат по своим свойствам и не требуют столь сложных процедур обработки, до сих пор сохранились мастерские, в которых энтузиасты изготавливают клинки по древним технологиям. Но использование более современных орудий труда позволяет выплавлять материал значительно более высокого качества.

Кроме того, сейчас многие производители добавляют в сплав дополнительные элементы, которые придают булату новые свойства. В основном это касается применения хромовых и никелевых присадок, позволяющих значительно повысить сопротивляемость коррозии. Некоторые экземпляры оружия, которые предназначаются исключительно для коллекций, и не будут использоваться в постановочных боях, полностью покрывают слоем серебра. Это позволяет защитить сталь от негативного воздействия окружающих факторов. К тому же мягкое серебро проще поддается ювелирной обработке по нанесению на клинок тематических узоров или рисунков.

Булат в отличие от дамасской стали, которая также служила для производства клинков, характеризуется беспорядочностью узора. Он получается в результате кристаллизации металлической решетки в сплаве.

Способы производства материала

Существует четыре способа изготовления булатной стали. Первый подразумевает прямое сплавление железной руды с измельченным графитом. Это наиболее простой с точки зрения подготовки способ, так как он не требует получения чистого железа. Но для его успешной реализации необходима руда с процентным содержанием металла не менее 85%, иначе не получится булатной стали хорошего качества.

Для данного варианта не подойдут руды с содержанием самородной серы, которые в природе встречаются довольно часто. Так что достать подходящий материал будет чрезвычайно сложно. В современных условиях этот способ не используется, так как найти чистое железо не проблема, но в древние времена этот метод был наиболее распространен в кузнечном деле. Второй способ подразумевает расплавление железа при непосредственном доступе углей. При этом в сплав попадает не только чистый углерод, но и его оксиды, которые и придают металлу структуру булата. Этот способ также сейчас не используется, потому что для него характерна высокая доля примесей в получаемом материале, что негативно сказывается на его качестве.

Третий способ — долговременное обжигание железа без доступа воздуха. Этот метод является самым дешевым в реализации, поэтому имеет широкое распространение. Получаемый таким способом материал называют литым булатом. Важным условием получения хорошего материала является точный расчет времени обжига. В противном случае в сплав может попасть избыточное количество углерода, что приведет к его плохой ковкости и хрупкости. Четвертый вариант — самый дорогостоящий, но при этом позволяет получать материал наилучшего качества. Он подразумевает сплавление чистого железа с графитом в безвоздушной среде. Это позволяет избавить булатную сталь от нежелательных примесей и оксидных присадок.

Изделия из булата данной марки наиболее ценятся в кругу знатоков, поэтому стоят довольно дорого. В древние времена такое оружие могли себе позволить только зажиточные воины. В наши дни клинки служат в основном в качестве украшений, которые вешают на стену. Изредка они могут служить для исторических реконструкций известных битв прошлых эпох. Для перечисленных целей используют булат наилучшего качества, чтобы оружие красиво смотрелось и по своим свойствам не отличалось от лучших клинков прославленных мастеров кузнечного дела. Самые дорогие образцы украшаются разнообразными рукотворными узорами, которые посвящены тематике баталий. Рукоятки клинков также служат для украшения. Их изготавливают из самых разнообразных материалов от искусно обработанных рогов животных до драгоценных металлов. Дополнительно эфес может быть инкрустирован разноцветными камнями.

Кроме приведенных способов существовал еще один, который не получил широкого распространения. В качестве эксперимента металлурги Советского Союза испытали следующий метод производства булатной стали. На первом этапе чистое железо или низкоуглеродистую сталь расплавляли в индукционной печи, а затем вводили в расплав кремниевые и алюминиевые присадки, после чего добавляли к полученному сплаву графит. На выходе получался чугун с 3-4% содержанием углерода. Но на этом процесс плавки не заканчивался.

В расплав постепенно добавляли железо или низкоуглеродистый стальной лом в пропорциях, чтобы массовая доля добавок составила 50-70% от массы чугуна. После остывания и кристаллизации был получен булат с высокоуглеродистой металлической сеткой, в которую были вплетены низкоуглеродистые элементы. Полученный булат обладал великолепными свойствами по ковкости и пластичности, а также показывал запредельную твердость. Но в широкое производство этот способ не пошел из-за сложности технологического процесса и высокой дороговизны выплавки. Кроме того, были уже известны и более современные и совершенные материалы, так что такие затраты на получение булата справедливо сочли неоправданными.

Особенности булатной стали

  1. Что это такое?
  2. История
  3. Плюсы и минусы
  4. Характеристики
  5. Область применения
  6. Правила использования и ухода

Булатная сталь является настоящей легендой Востока. Про роскошные булатные клинки, отличающиеся безупречной остротой, сложено много легенд. Материал, из которого делалось подобное оружие, имеет очень много отличительных характеристик и особенностей. О них и поговорим в данной статье.

Что это такое?

Прежде всего, стоит ответить на главный вопрос: что же собой представляет булатная сталь? Такое наименование принадлежит материалу, отличающемуся повышенным содержанием углерода. В процентах объем указанного компонента может доходить до 2%. Однако, в отличие от многих других высокоуглеродистых сплавов, булат демонстрирует не только повышенную твердость, но и достаточный уровень упругости. Кроме того, этот материал отличается неплохой вязкостью, благодаря чему беспроблемно выдерживает нагрузки ударного типа.

Булат, который поддается ковке, изготавливают исключительно по тигельной технологии. Тигель – это своеобразный сосуд, предназначенный специально для изготовления металлических сплавов.

Такая деталь может без негативных последствий перенести воздействие со стороны очень высоких температурных значений.

История

Родиной булатной стали принято считать Индию. Там рецепт этого материала появился уже очень давно. Секреты производства булата ложились на плечи многих специалистов в металлургии. Западноевропейские мастера в течение многих десятков лет предпринимали попытки воссоздания древней рецептуры. Иногда они почти приближались к разгадке, а иногда снова «откатывались» назад. Павел Петрович Аносов, который был горным начальником заводов в Златоусте, проводил массу специальных исследований, чтобы повысить качество продуктов, которые выпускала вверенная ему оружейная фабрика. С 1828 года начались многолетние работы, которые позволили добиться получения высококачественного булатного сплава. Успехом эти эксперименты завершились только в 1837 году.

Кроме стандартной технологии Аносов изобрел обновленное производство, смысл которого был заключен в «сплавлении неугодных железных и стальных обсечков в горшках из глины посредством возвышенных температур в воздушных печах». К сожалению, в самом начале XX века ранее разработанная технология была утрачена повторно. Все результаты исследования Аносова остались только в архивах и музейных записях прежних лет. Полностью восстановить технику производства пытались многие мастера. Ближе всех к разгадке рецепта изготовления булата приблизился только златоустовский металлург Сергей Баранов. Он потратил на это много лет, сделав огромное количество пробных плавок.

Качественная булатная сталь Сергея Баранова и сегодня имеет специальные заключения со стороны РАН, а сам металлург стал корреспондентом в Петровской академии наук и искусств.

Плюсы и минусы

Основные свойства и особенности булата в первую очередь определяются содержанием углерода в составе его сплава. Кроме того, многие отличительные характеристики подобный металл приобретает благодаря температурным значениям, установленным по ходу плавки. Если сырье будет перегрето, то качественной стали получить не удастся.

Технический процесс производства булатной стали является усложненным, но доступным по себестоимости. Изготавливая качественный булатный нож, требуется соединить пакеты металла друг с другом посредством сварки кузнечного типа (составляющие куют по особой технологии). Благодаря этому можно будет получить характерную структуру, состоящую из нескольких слоев. Необходимо реализовать правильный отжиг, действовать строго по рецептуре, чтобы добиться запланированных результатов.

После подобных производственных хитростей получаются высококачественные продукты и материалы. Узнаем, какими главными достоинствами обладает булатная сталь.

  • Из этого металла получаются замечательные ножи, поскольку булат сам по себе характеризуется очень высокими режущими способностями.
  • Рассматриваемый тип стали демонстрирует очень высокий уровень стойкости к механическим ударам, а также нагрузкам на изгибание.
  • Булат является высокотвердым металлом, отличающимся повышенной стойкостью к изнашиванию.
  • Заточив булатный ножик, можно дальше пользоваться им на протяжении длительного времени, поскольку рассматриваемая сталь непревзойденно удерживает заточку.
  • Булатная сталь может похвастаться очень долгим сроком эксплуатации. Этот материал может прослужить много лет.
Читайте также:  Нержавеющая мойка матовая или глянцевая для

Булатная сталь имеет не только достоинства, но и свои недостатки, которые нужно обозначить.

  • Сам по себе данный материал характеризуется очень высокой стоимостью.
  • Булат не так легко заточить, как может показаться на первый взгляд. Эта процедура вызывает массу сложностей, поскольку сталь имеет высокий уровень твердости.
  • К сожалению, рассматриваемый тип металла не может похвастаться высокой устойчивостью к образованию коррозии, из-за чего рано или поздно ржавеет.

Характеристики

Рассмотрим подробное описание булатной стали, чтобы разобраться во всех ее свойствах и параметрах.

  • Сплав рассматриваемого вида стали представляет собой довольно сложную субстанцию. В нем присутствует два основных компонента – железо и углерод.
  • Если просто скомбинировать указанные химические элементы, то качественная булатная сталь не получится. Для этого очень важно придерживаться всех нюансов и секретов производства этого материала.
  • Упругость рассматриваемой стали является крайне высокой, что считается одной из основных особенностей этого сплава.
  • Твердость качественного булата определяется по Роквеллу. В данном случае этот показатель ровняется 62-м единицам. Подобное значение является очень неплохим.

Область применения

Высококачественную булатную сталь очень часто используют для изготовления не менее качественных и красивых моделей ножей. Обычно это инструменты нижеперечисленных типов:

  • цельнометаллические;
  • с клинком фиксированного типа;
  • имеющие складную конструкцию.

Сфера применения качественных ножиков, сделанных из редкой булатной стали, может быть разной. Сегодня выпускаются очень хорошие ножи для охоты или рыбалки. Встречаются не только туристические, но и военные экземпляры. Существуют и ножи, входящие в отдельную категорию, – метательную. Можно приобрести дорогостоящий коллекционный нож из булатной стали. Высококачественные модели ножей, предназначенные для увлеченных коллекционеров, нередко имеют очень высокую стоимость.

Для производства таких оригинальных инструментов обычно применяется натуральная древесина ценных пород. Могут присутствовать богатые декорации, выложенные из драгоценных камней, рукоятка из натурального рога. Каждый коллекционный нож представляет собой результат кропотливого ручного труда, поэтому дешево стоить не может. К сожалению, в других современных областях рассматриваемый вид стали должного распространения получить так и не смог. Это обусловлено тем, что булат во многом уступает более совершенной легированной стали.

Кроме того, булатный сплав может оказаться гораздо более дорогим из-за сложностей производства.

Правила использования и ухода

Качественные продукты, произведенные из булатной стали, требуют грамотного использования и ухода. Пренебрегать подобными процедурами настоятельно не рекомендуется, если хочется, чтобы красивое изделие прослужило как можно дольше.

  • Поскольку рассматриваемая сталь может покрыться ржавчиной, то сразу же после ее использования (особенно, на кухне) ее требуется тщательно очищать. После этого стальные лезвия аккуратно промывают водой и протирают ветошью насухо.
  • Хранить оригинальный ножик, произведенный из булатной стали, необходимо только в теплом и совершенно сухом местечке. В последнем не должен скапливаться конденсат, поскольку он может спровоцировать коррозию металла.
  • Желательно пользоваться подходящим чехлом, сделанным из кожи. Чтобы в течение длительного времени хранить булатный клинок или ножик, желательно покрывать лезвие пластом парафина либо рыбьего жира.
  • Если на красивом ноже неожиданно появились ржавые следы, инструмент необходимо сразу же очистить. Для подобной манипуляции разрешается использовать керосин, однако слишком агрессивные вещества задействовать запрещено. Подойдет мелкодесперсионная наждачка, но после обработки с ее помощью потребуется протравить булатный ножик, иначе рисунок на нем станет тусклым.

Если придерживаться этих простых правил, роскошный булатный инструмент прослужит много лет, будет выглядеть ухоженным и красивым.

Булатная сталь: история появления, ножи из булата, методика изготовления, преимущества и недостатки

Развитие технологий не всегда сопровождается прогрессом. Нередко уникальные знания оказываются утраченными и ученые пытаются с нуля воссоздать их. Свидетельства об утраченных технологиях находят в мифах, легендах, сказках и даже исторических хрониках.

Булатная сталь — одна из технологий, не дошедших до наших дней. Потерянный секрет на протяжении нескольких веков пытаются восстановить различные мастера. В настоящее время имеются успешные попытки производства булата.

Интерес к булатной стали заключается в ее уникальных свойствах. Материал отличается повышенной прочностью, легкостью и гибкостью. Саблю из булата можно было согнуть до 90 градусов, не ломая ее. В мифах есть свидетельства и о ношении оружия в качестве ремней.

История создания булатной стали

Сегодня сабли из булата делают в качестве коллекционного оружия

Достоверных сведений об истории создания булата, как и о технологии его изготовления, не имеется. Первые упоминания относятся к походу Александра Македонского в Индию . Именно тогда появились свидетельства о прочных мечах индийской знати, без особого труда разрубающих македонское оружие и доспехи.

Исследования в этом направлении позволяют сделать вывод, что технология изготовления булата была освоена в Индии за несколько веков до нашей эры. Существует легенда о целой касте кузнецов булата, спустившейся в Пенджаб с Гималайских гор. Позже они разошлись по всей Индии , археологи нашли несколько центров изготовления булата.

Торговля распространила булат в Сирию и Персию. Там же появились мастера, готовившие из индийского вутца («лепешки» булатной стали, поставляемой на экспорт) первоклассные клинки. В Ср. Азии булат называли табан, хорасан, фаранд. Завоевания Тимура и вывоз мастеров в Самарканд постепенно привели в упадок данную технологию.

В итоге тщательно оберегаемые способы изготовления булатной стали к XII-XIV веку оказались утерянными. Имеются свидетельства об оружии и доспехах XVI-XVIII веков, однако данные образцы относят к простейшим булатам, технология изготовления которых не отличается сложностью. Качество таких сплавов на порядок ниже более древних образцов.

В 40-х гг XIX в. начальник златоустовских заводов П. П. Аносов смог получить литой булат, не уступавший по характеристикам индийскому вутцу. Однако после его смерти воспроизвести процесс не удалось, хотя им были оставлены подробные записи и рецепты.

Среди современных мастеров продолжается активный поиск и обмен опытом по созданию той самой булатной стали. Существует ряд кузнецов, чьи сплавы приближены к свойствам булата. Однако окончательно данная технология никем пока не освоена.

Технология изготовления из булата

Упрощенная схема изготовления булатной стали и клинка

Булат — общее наименование для твердых и вязких сплавов железа и углерода. По сути он представляет собой углеродистую сталь, получаемую из двух компонентов — железа и древесного угля или графита. Подчеркивается, что при разных физических свойствах компонентов химический состав заготовки будет одинаков.

О способе изготовления булата имеется немало записей, однако достоверных сведений не имеется. Многие считают данный процесс несколькими технологиями, каждая из которых требует определенных нюансов, навыков и даже интуиции от кузнеца.

Упрощенно схема изготовления имеет следующий порядок действий:

  • губчатое железо куется молотом;
  • материал смешивается с древесным углем (графитом), помещается в тигель;
  • тигель нагревается до 1200 градусов, после чего медленно охлаждается.

В результате кузнец получается небольшой слиток — вутц. Из него куется оружие или броня, однако и этот процесс имеет свои тонкости и нюансы. К примеру, повышение температуры ковки или закалки сверх 850 градусов крошит материал.

В процессе охлаждения заготовки образуется цементит, придающий металлу гибкость. Дальнейшая ковка производится легким молотом, чтобы не нарушать структуру цементита. Процесс чередуется многократным накаливанием до определенной температуры.

Характеристики булатной стали

Хаотичный узор клинка — характерная особенность булатной стали

По своей структуре и характеристикам сталь булат — это композит, представляющий собой химически, физически и структурно неоднородную сталь. Одна из теорий подразумевает, что роль матрицы в нем выполняет мягкая пластичная основа феррита (чистого железа с содержанием углерода при 20 градусах до 0,006%).

Упрочение обеспечивается карбидом железа, что дает высокую вязкость сплава. Износостойкость лезвия обусловлена его самозаточкой — стачивание мягких волокон на режущей кромке приводит к выходу на волокна с цементитом, что формирует принцип микропилы. Он же обеспечивает вспарывающий принцип прорезания.

Содержание углерода в булатной стали составляет около 2%. Твердость сплава составляет около 70 HRC, однако это не мешает ему сгибаться. Согнуть клинок из булата не просто, если удается это сделать, он может создать угол до 120 градусов, после чего выпрямиться и сохранить свои свойства.

Длительная и качественная заточка булатного клинка придавала ему значительную остроту. Мифические тесты по разрезанию таким оружием конского волоса или газового платка в воздухе имеют подтверждения. При этом острота клинка сохранялась длительное время, даже после того, как им приходилось рубиться в сражении.

Отличительная особенность булата — структурный узор стали. Он может быть полосатым, волнистым или сетчатым. Чем он сложнее — тем выше ценится клинок. Формируется он при охлаждении. Обращают внимание на искусственную роспись — она характерна для дамасских клинков, булат не создается с гравировками и рисунками.

Разновидности ножей из булатной стали

Узорчатые клинки не всегда свидетельствуют о булатной стали, нередко за нее выдают обычный дамаск

Свойства булата нашли широкое применение в изготовлении клинков. В настоящее время секретами изготовления подобного сплава заинтересованы лишь любители. В промышленности материал считается неактуальным, из-за чего и не предпринимается научных попыток возрождения утраченной технологии.

Обусловлено это двумя факторами — сложность процесса и невостребованность клинкового оружия. Изготовление булата — тонкий процесс, сравнимый с искусством, который нельзя поставить на конвейер. При отсутствии устойчивой простой процедуры булат несмотря на свои исключительные свойства остается невостребованным.

Обращают внимание и на отсутствие применения булата в настоящее время. Холодное оружие стало частью истории, коллекционные образцы воспроизводят преимущественно любители. Отчасти булат применяется при изготовлении ножей, однако их практическое применение остается под вопросом.

Заточки

Заточки из булата не изготавливаются. Учитывая сложность производства материала, его направляют на более востребованные и практичные изделия — ножи, кинжалы, клинки.

Складные ножи

Складной булатный нож

Складные ножи из булата также встречаются нечасто. Обычно под их видом продают изделия из дамасской стали или обычных сплавов с травлением под дамаск. Настоящие булатные складные ножи изготавливаются преимущественно на заказ и стоят недешево.

Такие изделия обладают всеми достоинствами булатной стали, однако имеют и ряд недостатков. Заточить нож из булата крайне сложно, особенно если делать это обычной заточкой или точильным камнем. Процесс может занять часы, хотя и затупление материала происходит в разы медленнее.

Практическое применение складного ножа из булата также сопряжено с определенными недостатками. Малейшая влажность — и клинок начнет покрываться ржавчиной. Травление лимонным соком поможет, но нарушит рисунок стали. А заказ ножа из нержавеющего булата обойдется раза в два дороже.

Кухонные

Кухонные ножи из булата не имеют широкого распространения по тем же причинам, что и складные. При выборе такого клинка учитывают следующие нюансы:

  • серийных булатных ножей, тем более кухонных, не бывает, каждое изделие делается индивидуально;
  • обычный булат подвержен коррозии, что требует тщательного и каждодневного ухода за ножом, который используется на кухне;
  • кухонный нож из булата ввиду сложности изготовления будет стоить столько же, сколько и охотничий;
  • на заточку такого изделия уйдет не менее двух часов, простая точилка для этого не подойдет.

При выборе кухонного булатного ножа рекомендуется заказывать изделие из нержавеющего булата. Процесс его изготовления еще сложнее, найти мастера по нему не просто, да и стоимость будет значительно выше.

Боевые

Нож с коротким лезвием

Боевые ножи из булата делаются преимущественно для коллекций. Такие клинки не подразумевают практичного применения и нередко делаются с декоративными вставками и рукоятями. Они также подвержены коррозии и долго затачиваются, однако в качестве экспоната могут лежать длительное время.

Боевые ножи изготавливаются на заказ или приобретаются у мастеров уже в готовом виде. Изделия могут копировать различные образцы ушедших эпох или иметь собственный оригинальный дизайн.

Применение такого оружия в бою остается под вопросом. Для армейских или десантных задач свойства булата не востребованы. В данном вопросе более практичным считаются обычные клинки из высококачественной стали.

Охотничий

Охотничьи булатные ножи также покупаются преимущественно для коллекций, а не для практического применения. Это обусловлено все теми же недостатками материала — уязвимость к коррозии и длительный процесс заточки.

Следует учитывать и нюансы, по которым затачивают нож. Процесс должен быть медленным, многие сравнивают его с медитацией. Не допускаются действия, способные поцарапать клинок. При заточке не используют алмазные абразивные бруски, способные повредить структуру металла.

Как работает нож из литого булата против легированных сталей

Заточка качественного булатного ножа на порядок превосходит легированную сталь, однако получить такое изделие непросто

Многие любители ножей спорят о преимуществах булата по сравнению с легированной сталью. Для демонстрации достоинств проводятся различные тесты, одним из которых выделяют нарезку каната. Все тестируемые ножи заточили на одном станке под углом 20 градусов. Канат для удобства обернули малярным скотчем.

Тест показал сразу несколько результатов. Один из булатных ножей превзошел легированные в три раза по количеству нарезов. Два булата от других мастеров уступили первенство даже обычной углеродистой стали.

В данном контексте определенно сказать, насколько хорош булат против легированных сталей сложно. Ключевой момент — искусство мастера. Изделия могут даже у одного кузнеца отличаться по качеству. Для получения качественного клинка потребуется найти хорошего мастера.

Плюсы и минусы

Среди преимуществ булатной стали и изделий из нее выделяют:

  • твердость клинка в сочетании с его исключительной гибкостью и упругостью;
  • длительный период стачивания, относительная самозаточка;
  • острота лезвия обеспечивает отличное применение в разделке и нарезании.

Среди недостатков булата отмечают:

  • склонность к коррозии, что требует тщательного ухода при практическом применении клинка;
  • высокая стоимость, которая в зависимости от требований может повышаться;
  • качество булата отличается не только от кузнеца, но и от изготовления, у одного мастера могут быть как посредственные клинки, так и отличные;
  • длительная заточка снижает преимущества долгого стачивания.

К минусам относят и сложность изготовления булата в сочетании с неизвестностью технологии. Определенные успехи в его получении имеются, однако добиться качества древних мастеров пока не удается.

Булатная сталь. Часть 2

Взглянем еще раз на нашу диаграмму. Заэвтектоидная сталь — это перлит и цементит. А некоторые виды булата, как мы только что убедились, вообще уходят за «чугунную» границу. Традиционно же неспециалисту чугун представляется как хрупкий, грязно-серого цвета материал, годный только для литья.

Ну не бред ли это в самом деле: булат с содержанием углерода до 4%? Как можно выковать сталь (да еще ТАКУЮ сталь!) непосредственно из чугуна?

Дело в том, что булат — это прежде всего технология, а не химический состав металла. И, похоже, не одна-единственная технология, а великое множество. Некоторые практики считают, что наиболее вероятной для получения настоящего вутца является технология «литого булата», т. е. выплавка высокоуглеродистого металла в тигле и охлаждение его вместе с тиглем так, чтобы образовались дендриты — «елочка» из кристаллов чистого железа, растущая внутрь слитка. Согласно диаграмме, при остывании слитков всегда первым кристаллизуется почти чистое железо. Приведенная реставратором В. И. Басовым схема образования булата до некоторой степени объясняла процесс образования этого загадочного сплава: при кристаллизации и «рождении» ферритов железо само себя очищает. В первую очередь ферриты начинают расти от стенок тигля. Нити феррита тянутся во всех направлениях, огибая поверхность застывшего слитка, проникая и внутрь, пронизывая его насквозь. От этих нитей растут малые, поперечные, перпендикулярные им, которые свариваются между собой и с длинными нитями. При дальнейшем остывании кристаллы чистого железа начинают покрываться карбидами. Получается, что кристаллы железа находятся как бы в цементитной оболочке. Когда вся поверхность ферритов уже занята, а углерода в продолжающем остывать расплаве все еще избыток, то благодаря внутренней кристаллизации в промежутках образуется перлит: смесь третичного цементита с ферритом очень малой величины. Описанный процесс кристаллизации может происходить только в тиглях, причем определенного размера. Нельзя переливать металл из тигля в изложницу и нельзя допускать возникновения конвекционных потоков в остывающем металле. По такой технологии булат рождается при очень медленном охлаждении. Причем здесь и кроется главный секрет: предварительная изотермическая выдержка.

Кузнец-реставратор В. И. Басов, разработавший эту теорию, действительно получал сталь, подобную булату. Главным для него было найти оптимальную скорость охлаждения. При совсем малых скоростях происходила гомогенизация металла с потерей неоднородности, при слишком больших получалась обычная углеродистая сталь, где вместо феррита и цементита образовывались перлит и цементит. В каждом конкретном случае нужная скорость охлаждения зависела от степени чистоты металла, его состава, шероховатости стенок тигля и т. д. То есть, перепробовав тысячу вариантов, можно так и не наткнуться на оптимум, приводящий к булату.

Поэтому другие исследователи предположили, что древние мастера шли прямо противоположным путем. На опытной плавке смесь мелких кусочков кричного железа и чугуна нагрели в специальном тигле до 1250—1280°С. При этой температуре чугун плавится, а железо — нет. При появлении жидкой фазы тигель с металлом быстро охладили. И получили узорчатую сталь очень высокой прочности!

Кроме этих двух крайних вариантов технологии, в настоящее время существует еще не менее десятка разновидностей способов получения стали, очень близко соответствующей представлениям о булате. В последнее время некоторые исследователи, один разок получив образец узорчатой стали, достаточно поспешно делают вывод о разгадке тайны булата, да и вообще об отсутствии тайны как таковой. Порой выводы их излишне безапелляционны, так как «булаты» эти делаются обычно для ножей, и проверить их на все свойства, которыми обладал истинный булат, невозможно.

Читайте также:  Нержавеющая труба нужна для

По крайней мере, сейчас всем ясно, что булат — это композит: химически, физически и структурно неоднородная сталь. В соответствии с одной из теорий, роль матрицы в нем исполняет мягкая, пластичная ферритная основа, а роль упрочняющих волокон — карбиды железа (в современных булатоподобных сталях — также карбиды ванадия или молибдена). В подобном композиционном материале трещина, возникающая при разрушении прочного волокна, гасится мягкой матрицей. Поэтому наряду с высокой прочностью такие материалы обладают и высокой вязкостью. А высокая износостойкость лезвия возникает вследствие так называемой самозаточки: на режущей кромке ускоренное стачивание мягкой матрицы вызывает выход на режущую кромку волокон, обогащенных включениями цементита. В результате возникает своеобразная «микропила». Наличие рельефа на режущей кромке позволяет реализовать «вспарывающий» механизм реза, при котором препятствие перед режущим языком испытывает значительно большие растягивающие напряжения, чем при вминании вовнутрь (которое характерно для работы гладкой режущей кромки).

Однако, по мнению одной из групп исследователей, такое строение композита никак не может обеспечить фантастической упругости лучших видов булата. Булат типа «хоросан» или «кара-табан», конечно, композит, но ведь состоит он из перлита и цементита! Возможно, сверхвязкость композита объясняется не повышенной вязкостью матрицы (феррит), а формированием развитой субструктуры в промежуточных слоях на границе «волокно — матрица».

Но не только структура металла является тайной булата. Даже получив булат, не так-то и просто его отковать. П. П. Аносов в своих работах неоднократно указывал на целесообразность «холодной» ковки без перегрева булатного слитка. В давние времена мастера в процессе ковки затемняли помещения кузницы для более точной фиксации цвета каления слитка. Действительно, визуально фиксировать вишнево-красный цвет (750°С), темно-вишнево-красный (650°С) или темно-красный цвет (600°С) заготовки можно только при определенном затемнении.

Видимо, именно поэтому знаменитых клинков, меченных личным клеймом какого-либо конкретного мастера, в каждом отдельном случае не так уж и много*. Даже если металл раскален не добела, пристальный и долгий взгляд на него — жестокое испытание для сетчатки. И довольно вскоре способность различать тончайшие оттенки падает. А поскольку в ту пору мастер обычно отвечал за весь цикл, то через какое-то время ему приходилось переключаться на «просто» хорошие клинки, право же на изготовление эксклюзивного оружия для WIP-персон переходило к сыну или ученику (чаще всего — в одном лице).

*Правда, в ряде случаев такое клеймо передавалось по наследству, становясь «фирменной маркой» кузнечной династии, а то и разветвленного производства, охватывавшего множество мастерских. При таких обстоятельствах технология, конечно, сохраняла некие общие черты — но индивидуальный «почерк» все же размывался.

В. И. Басов разработал более 20 видов ковки булата. Основным видом является косая ковка под углом бойков 45°. При этом прямолинейные группы кристаллов становятся криволинейными. Чем больше перемещаются дендриты при ковке, тем прочнее будет булат. Именно посредством разнообразных приемов ковки Басов получал все виды узоров. Полосчатый — при простой ковке, волнистый — при ковке кувалдой с чуть закругленными поверхностями бойков, сетчатый — при косой ковке узкими бойками (обжимками, кувалдами с оттянутыми узкими носиками, как у молотков). Удары наносятся крестообразно узкой частью кувалды или молотка сначала по одной стороне, затем по другой с обязательным проглаживанием. Причем ковка должна происходить в определенном интервале температур: между 700°С и аустенитной температурной границей. По оценкам исследователей, ковавших перлитно-цементитный булат (наиболее трудный в работе), после определенного периода ковки пластичность композита возрастала, что позволяло увеличить интенсивность ковки и величину единичных обжатий.

Распространено мнение, что дамаск (его получают, сваривая вперемежку полосы мягкой и высокоуглеродистой стали) — это суррогат настоящего булата. Однако в некоторых случаях сварочная дамасская сталь может даже превосходить литой булат! Когда многослойный пакет варится из чистой стали с 0,8% С и чистейшего кричного железа с многократным посыпанием-науглероживанием чугуном, то такой сварочный булат будет иметь тот же химический состав и ту же структуру, что и литой. Мало того, если пакет нагреть до определенной температуры, а затем резко охладить в воде и потом отжечь, то углерод в гамма-железе (аустените), как заявляют авторы патента, может превратиться в алмаз! Этим объясняется полученная в некоторых случаях фантастическая твердость дамасской стали.

Сложна и термообработка булата (дамасской стали тоже), поскольку для каждого вида требуется свой режим закалки и отпуска. Вообще-то, поскольку булат режет в основном карбидными кластерами, создающими эффект микропилы, закалка лезвия необязательна. Тем не менее закаленный булат превосходит незакаленный: он режет и сталью более мягкой структуры, и, по мере ее износа, карбидными кластерами.

Булат, как и все высокоуглеродистые стали, очень чувствителен к пониженной температуре. На морозе он может попросту лопнуть при первом же ударе. Особенно чувствительными к пониженным температурам должны быть индийские булаты, где содержание фосфора (элемента, ответственного за хладноломкость) доходило до чудовищной величины: 0,23%! Так что не следует удивляться сообщению арабского путешественника ибн Фадлана, по которому мечи знакомых ему «русов» (практически наверняка — викинги, может быть несколько славянизированные) отличались очень высокими качествами, но булатными все-таки не были; более того, «русы» сознательно избегали приобретать литой булат, не доверяя ему в условиях зимних сражений.

Почему же секрет булата ищут сотни любителей, а промышленность не прилагает к этому никаких заметных усилий? Во-первых, век холодного оружия давно закончился, поэтому отпала надобность в клинках высокого качества, особенно в клинках длинных, мечевого или сабельного достоинства; а для задач, решаемых при помощи армейского или диверсионного ножа, булат, в общем, не требуется. Во-вторых, так и не появилась доступная, устойчивая технология изготовления булата: до сих пор это скорее искусство, индивидуальная работа, которую нельзя поставить на поток. В-третьих, любую проблему можно решить разными путями, промышленность же всегда ищет наиболее экономичный путь. Ей не нужна дорогая универсальная сталь с фантастическими свойствами, но с неустойчивой технологией изготовления. Проще создать приемлемую сталь (либо сплав) под каждый конкретный случай. Еще проще для промышленных операций делать ножи из недорогой стали с постоянной механической заточкой. Возрождение же интереса к древней металлургии со стороны любителей редко связано с коммерческим интересом.

Тем не менее констатируем: на многих сайтах в интернете сейчас идет активный обмен информацией между кузнецамилюбителями, ведущими поиск утерянного рецепта изготовления булата. Тот, кого тайны булата не оставили равнодушным, может заглянуть на сайт «Нож2002». Там Ахим Вирц предлагает наиболее доступный вариант изготовления «в домашних условиях» стали, предельно похожей на булат.

Булат и дамасск: как выбрать настоящий нож

Свойства булата

По своей сути булат является твердым чугуном из-за большого содержания углерода, но при этом удивительным образом гнется, сохраняет высокую вязкость и обладает ковкостью на уровне низкоуглеродистых марок стали.

Булатная сталь полностью «игнорирует» каноны ножестроения, в которых четко указано, что твердость и вязкость являются разнонаправленными характеристиками клинка. Твердый нож способен долго сохранять острый рез, но может легко выкрошиться или треснуть от сильного удара. Вязкая сталь клинка обеспечивает его стойкость к динамическим нагрузкам, но быстро тупится. Поэтому производители ножевой продукции всегда ищут компромисс между этими двумя показателями и в зависимости от функционального назначения ножа применяют различные марки стали и способы дальнейшей термообработки.

Булатные ножи не требуют поиска оптимального сочетания упругости и твердости. Они от природы обладают способностью беспроблемно справляться с огромными ударными нагрузками и нагрузками на изгиб и при этом не тупятся, обеспечивая быстрый, легкий и острейший рез.

Химический состав и свойства булата

Була́т (от авестийского «palawad», ср.-перс. «pulad» — «сталь») — сталь, благодаря особой технологии изготовления отличающаяся своеобразной внутренней структурой и видом («узором») поверхности, высокой твёрдостью и упругостью (описание из Википедии).

На фото (слева-направо): нож из булатной стали, изделие древних мастеров, дамаск.

Булатная сталь — сплав железа с углеродом, который благодаря особенной технологии производства обладает узорчатой структурой и повышенной гибкостью, и твердостью. С древнейших времен этот материал используется для изготовления различных видов холодного оружия. По химическому составу булат ближе к чугуну, чем к стали. Но при этом он сохраняет пластичность и ковкость, присущую низкоуглеродистым маркам металла, а в сочетании с повышенным содержанием углерода, булат обладает невероятной твердостью, которая недостижима для стали даже после ее закалки.

Если судить о булате по такой банальной характеристике как HRC, то 64 единицы по Роквеллу более чем достойный результат. Ровный рез, долго держащаяся заточка и разумеется уникальный рисунок не оставят ни одного ценителя ножей равнодушным.

История булатной стали

Недалеко от индийского Пешавара расположен провинциальный городок Чарсада, который раньше назывался Пукхалавати, или на персидский манер – «пулад». Именно здесь тысячелетия назад процветало производство уникальной тигельной стали – булата. Уникальной ее делали не только поверхностный узор и необычный естественный цвет в широкой гамме серых, бурых и черных оттенков, но и немыслимое сочетание физико-технических свойств.

Как ни удивительно это звучит, но в XVII веке секрет производства качественного булата был полностью утерян. В начале XIX века за восстановление рецепта булатной стали взялись английские металлурги, которые вывезли из Индии оставшиеся слитки оригинального булата и привлекли для изысканий ученого с мировым именем – Майкла Фарадея. Эти попытки не увенчались успехом, но стимулировали поиск секрета булата в других странах.

Свою вторую жизнь булат приобрел за 4000 тысячи километров от Туманного Альбиона, в российском городе Златоуст. Именно здесь творил свои великие дела ученый-металлург Павел Петрович Аносов, который в 1841 году создал легендарный Златоустовский булат и организовал производство булатных сабель и шашек.

Следующее вехи в истории булатной стали связаны с именем златоустовского производителя-кузнеца Сергея Баранова, который совсем недавно, в 2006 году, создал уникальные пластины булата. Это научное открытие имело настолько значимый вес, что в 2010 году булат Баранова рассматривался как реальный соискатель на получение Нобелевской премии по физике.

Нож из булатной стали, стоит ли его покупать?

Для тех кому нужен краткий ответ: «да» или «нет», говорю «да». Булатная сталь это очень хороший материал для ножа, но главное не нарваться на подделку или самопал неопытного мастера, в таком случае, вас может ждать разочарование, а не отличные качества ножа.

Булат — сталь, благодаря особой технологии изготовления отличающаяся своеобразной внутренней структурой и видом («узором») поверхности, высокой твёрдостью и упругостью. Используется для холодного оружия — клинков мечей, сабель, кинжалов, ножей.

Первые булатные клинки производили еще в Древней Персии и Индии. Булатная сталь произведенная в этом регионе носила название «табан» или «фаранд».

В большинстве случаев, именно Азия считается родиной булатной стали. Но исторические источник говорят то, что в Древней Руси также были знакомы с технологией изготовления булата, варили его и ковали из него мечи и наконечники для копий. Булат в Древней Руси называли красным или синим железом.

Литая булатная сталь отличается от обычных сталей своей физической структурой, а не химическим составом. Одни и те же компоненты при одном способе обработку дадут на выходе стальной сплав, а при другом способе обработки дадут на выходе литой булат. Булатная сталь это, прежде всего технология изготовления, а не химический состав. Важным моментом технологии производства булатной стали является момент кристаллизации. Именно он создает в структуре сплава жесткую дендритную решетку, которая и проявляет на клинке тот самый хаотичный булатный узор. Многие мастера изготавливают ножи из литого булата Но технология производства сплава у каждого своя, в итоге у кого-то получается просто красивая сталь, а у кого-то литая булатная сталь со всеми её отличными характеристиками.

Управлять этим сложнейшим процессом изготовления булата могут единицы. Как пишет легендарный кузнец Вячеслав Иванович Басов, один только характер кристаллизации зависит от целого ряда факторов: шероховатостей стенок тигля или изложницы, температуры металла, его цвета, скорости охлаждения, состава металла, степени его чистоты и многого другого. Малейшая ошибка, допущенная мастером, приведет к тому, что булат превратится в кусок обыкновенного чугуна. А посему булат — это прежде всего технология, а не химический состав металла. Как ее применять — в том и состоит главный секрет настоящего булата.

Достоинства современного Златоустовского булата

К достоинствам булатных клинков, изготовленных в Златоусте, следует отнести:

  • неограниченный эксплуатационный ресурс;
  • внешняя эстетика;
  • идеальные режуще-рубящие свойства;
  • высокая прочность и гибкость;
  • способность сохранять острый рез после многократного использования;
  • устойчивость к негативным средам и легкость ухода;
  • доступная цена.

На нашем сайте в тематическом разделе «Булатные ножи» представлен широкий ассортимент высококачественных кованых ножевых изделий из Златоустовского булата на любой вкус и кошелек, начиная с кухонно-разделочных моделей и заканчивая тактическими клинками.

Дамаск и булат: индийский вутц или начало металлургии.

Про историю индийского булата написано множество книг и исследований. Я лишь хочу немного систематизировать и кратко изложить материал.

Первые упоминания про это легендарное оружие относятся к временам походов Александра Македонского. Когда они вторглись в Индию, местные оказали серьезное сопротивление. Войска Александра несли большие потери от ранее невиданного оружия. Мечи, которыми сражались в то время, были изготовлены из довольно мягкого железа, и воинам, после нескольких хороших ударов, приходилось выходить из боя, что бы править затупившийся меч. Тоже относилось и к защитным панцирям. Мощные двуручные мечи индийцев запросто разрубали такие панцири, при этом даже не тупились. Когда удалось взять в плен индийского царя Пора, македонцы удивились тому, что на защитном панцире не было даже следов и вмятин от ударов стрел и мечей, выкован он был из неведомого «белого железа».

За долго до появления Александра в Индии на территорию княжества Пенджаб с Тибетских гор спустилось племя, обладавшее технологией производства необычной стали. Они основали касту кузнецов и оружейников. Кто они были и откуда знали такие технологии- остается загадкой истории. Пенждабские кузнецы выплавляли металл в виде небольших лепешек, которые назывались вутц. Из одного вутца получалось два меча или кинжала. Этот металл применялся только для производства оружия. Центром производства был город Герат (территория современного Афганистана). Клинки из индийского булата стоили очень дорого. По некоторым сведениям от табуна породистых скакунов до полцарства. Владеть таким оружием могли позволить себе только высшие сословия.

Клинок индийского булатного кинжала с характерным узором.

Постепенно вутц стал распространяться с купеческими караванами на территорию Персии и дальше на Ближний Восток. Крупнейшим торговым и ремесленным центром был сирийский город Дамаск. Именно сюда и вывез мастеров-оружейников из Индии Александр. Но производство вутца все равно было только в Индии. Технология передавалась по наследству, а кастовое общество было закрытым для посторонних.

Индийский кинжал Катар.

Позже, во времена походов Тимура Тамерлана, Дамаск был уничтожен и центры кузнечного и оружейного производства переместились в Среднюю Азию: Персию, Ирак, Самарканд и Бухару. Далее, по Великому шелковому пути, в Закавказье.

характерный узор булата.

Немного о терминологии и значении самих слов «дамаск» и «булат». По одним сведениям «дамаск» прозвали так по имени города, где изготавливались легендарные клинки, по другим данным «дамаск» происходит от персидского слова «дамас» означавшего воду из-за рисунка узоров, напоминающих струящуюся воду. Русское слово «булат» происходит от персидского «пулот», которое означает выплавленный или сваренный металл. Булатное оружие пришло на Русь намного раньше, чем в Европу именно через Персию.

Качество оружия из булата определялось формой и размером узора на клинке, который проявлялся в процессе изготовления. Чем крупнее узор, тем более высокими качествами обладал булат. Еще одно из его названий «тигельный дамаск», то есть выплавленный в тигеле. Еще различают «сварочный дамаск», который изготавливался методом кузнечной сварки заготовки с последующей многократной отковкой. Дамаские клинки можно было обернуть вокруг талии как пояс, и они распрямлялись без всякой остаточной деформации. Заточка позволяла разрезать тонкую газовую ткань или волос под своим весом. При этом режущая кромка долго сохраняла рубящие и режущие свойства.

Во второй раз европейцы повстречались с этим оружием во времена крестовых походов. Их приводило в замешательство то, что воин-сарацин в легкой кольчуге и с легкой саблей мог успешно противостоять рыцарю, с ног до головы закованному в тяжелую броню. Стрелы с такими наконечниками пробивали доспехи и щиты.

Последние упоминания о производстве индийского вутса относятся к 12 веку. Хотя англичане уверяют, что кое-где, в далеких индийских провинциях, можно было встретить вутц вплоть до 18 века. Но после колонизации технология была утеряна окончетельно.

Материал довольно большой по объему и охвату исторического периода, поэтому в одну маленькую статью не уместить. Если тема интересна, то продолжение следует.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector