Архивы Булатная сталь - Проект «Россия. 1000 поводов для гордости»

социальный Проект

Булатная сталь

Ковка булатной стали — легендарная древняя технология, секрет которой был утрачен еще в XIV веке. Восстановить его пытались многие европейские ученые, но достичь этой цели смог только русский инженер Павел Петрович Аносов в 1837 году.

Он превзошел многих западных исследователей, добившись создания булата из примеси мягкого железа с графитом, благодаря которому сталь можно было насыщать углеродом в нужной степени. Так в процессе ковки Аносов добился формирования гибких и твердых слоев металла — именно они образуют узнаваемый во всем мире узор булатного лезвия, являющийся одновременно залогом его непревзойденной прочности и высокого качества.

Достижение Аносова сделало его известным далеко за пределами Российской империи. Открытие секрета уникальной стали является серьезным вкладом в мировую науку, приподнимающим завесу многовековой тайны легендарного производства. Оно стало научной основой для дальнейших исследований булата и привело к разработке новых инновационных способов его создания.

Потерянный секрет: история появления и утраты булатной стали

Павел Аносов
Павел Аносов. Фото: wikimedia.org-public_domain

Булат — древняя технология ковки стали, упоминания которой можно найти в трудах ученых 10–11 веков. У этого чрезвычайно прочного металла было много названий — вутц, пулад, хорасан, фаранд, табан. Изначально методика булатной ковки появилась в Индии. Со временем технологию булатной ковки стали использовать в Средней Азии, в Иране. На Руси «булатами» называли любое оружие, выкованное из этой стали, которую в то время активно закупали.

Примерно к XIV столетию секрет булатной стали уже считался утраченным, а к XVIII веку окончально исчезли все известные производства. Но даже развитие технического процесса, модернизация сталелитейной промышленности и все более активное распространение огнестрельного оружия не смогли предать забвению славу легендарного булата. Со временем все более частыми стали попытки европейцев восстановить потерянный метод. Однако сделать это удалось именно русским ученым.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Булат — это вид стали с очень высоким содержанием углерода, из-за чего по составу она считается очень близкой к чугуну. Правда, ковать чугун, который рассыпается в процессе, всегда было невозможно. В этом булат превосходит его. Секрет — в неоднородности и слоистости стали, где в одной слое может быть много углерода, а в другом — мало. При этом разрушающиеся при ковке места мгновенно заполняются неразрушающимся металлом. Узнаваемый узор булата — не что иное, как чередующиеся и различающиеся по составу слои. Именно булатный орнамент стал качественным показателем стали, индикатором хорошей ковки, а звон клинка, отмечаемый многими за чистоту и долготу звучания, стал признаком плотности металла, не имеющего внутренних разрушений.

Возрождение легендарного булата и его дальнейшие исследования

Булатная сталь
Булатная сталь. Фото: wikimedia.org-Rahil-Alipour-Ata-Abadi,-GFDL

На руках у европейцев оставались сохранившиеся образцы индийского булата. Его состав первыми изучили англичане и, заметив в нем примесь алюминия, начали эксперименты по воссозданию легендарного булата. Громогласно провозглашенные успехи, когда на стали, полученной с добавлением алюминия, были обнаружены узнаваемые узоры, оказались преждевременными. Внешнее соответствие, как выяснилось сразу, совершенно не придавали изделию ни прочности, ни гибкости. Некоторые исследователи технологии пришли к выводу, что сталь с таким составом и вовсе не может быть подвержена ковке.

Невозможное удалось совершить талантливому русскому горному инженеру, будущему главе Томской губернии Павлу Петровичу Аносову, одному из «отцов» русской металлургической науки. Ученый потратил около девяти лет на изучение булата и в конце концов смог получить нужный образец.

Главным открытием Аносова стал метод насыщения стали углеродом. Важным был не только процент его содержания, но и способ добавления. Русский инженер пробовал использовать всевозможные источники углерода — от дерева, до слоновой кости. При этом процесс производства был очень сложным: нельзя было достигать слишком высокой температуры, процесс ковки требовал определенной скорости работы, не слишком быстрой и не слишком медленной (если ковать быстро — пропадал узор, если медленно — металл остывал).

В итоге Аносов использовал в основе смеси мягкое железо, насыщая его углеродом только с поверхности, за счет добавления графита. Часть железа плавилась, превращаясь в чугун, часть оставалась твердой. Важно было осуществлять ковку так, чтобы их состояние не сравнялось.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Древность технологии накладывала на процесс свой отпечаток, делая его не только затратным, но и довольно непростым. Прежние мастера использовали чистые и богатые окисные руды и работали с ними при непривычных современным кузнецам низких для ковки температурах (ниже плавления железа). Этот принцип тоже был обусловлен архаичностью производства, когда просто невозможно было использовать ничего кроме ручных мехов, которые физически не могли добиться высоких температур.

Оружие, созданное на основе уникального сплава, высоко оценил император Николай I, многие предметы были представлены и широкой публике в Петербурге. Впоследствие Аносов опубликовал статью «О булате», в которой описал несколько видов булата и ряд способов, благодаря которым его можно получить.

Позднее в дореволюционной России экспериментами с ковкой булата занимался инженер Путиловского завода Дмитрий Чернов, затем механик-технолог Николай Беляев, горный инженер, профессор Александр Бабошин, «отец» мартеновской стали Александр Износков и многие другие. В советские годы исследования булата тоже не утратили популярности, о нем писал профессор Александр Виноградов, а металлург Юрий Гуревич даже предложил современную технологию производства булата — он, в частности, смог повысить режущие свойства стали и внедрил инновационную технологию на некоторые предприятия страны.

Значение открытия Аносова

Работа кузнеца
Работа кузнеца. Фото: pixabay.com-ptdh

Оружие, созданное по технике Аносова, принесло ему немыслимую славу, распространившуюся далеко за пределы Российской империи. Его работа «О булате» была тут же переведена на французский и немецкий языки. Русский горный инженер сделал то, что не могли сделать его европейские коллеги.

Достижение Павла Аносова стало уникальным вкладом в мировую науку, приподнимающим завесу многовековой тайны производства легендарной булатной стали. Что еще важнее, оно послужило фундаментальной основой для дальнейших исследований булата и привело к разработке новых уникальных методов его создания.

Популярные вопросы

Вопрос: Почему секрет производства булатной стали оказался утраченным?

Ответ: Многие мастерские, где создавалась булатная сталь, пришли в упадок в результате набегов Тамерлана. А после пришествия в регион европейцев в XVIII веке все производство полностью остановилось. На арену вышли более усовершенствованные способы литья, огнестрельное оружие и потому до определенной поры о булате не вспоминали.

Вопрос: Стало ли возможным промышленное использование булата?

Ответ: Производство булатной стали было слишком сложным для использования в промышленных масштабах, но в советский период инженером-металлургом Юрием Гуревичем был изобретен новый способ выплавки булата, который удалось применить на предприятиях.