Het is moeilijk om een uitvinding te noemen die zo'n belangrijke impact zou hebben op de ontwikkeling van onze beschaving, zoals het zwaard kan opscheppen. Het kan niet worden beschouwd als een banaal moordwapen, het zwaard is altijd al iets groots geweest. In verschillende historische perioden was dit wapen een symbool van status, behorende tot een militaire kaste of een nobele klasse. De evolutie van het zwaard als wapen is onlosmakelijk verbonden met de ontwikkeling van metallurgie, materiaalkunde, chemie en mijnbouw.
In bijna alle historische periodes was het zwaard het wapen van de elite. En het punt hier is niet zozeer in de status van dit wapen, maar in de hoge kosten en complexiteit van het produceren van hoogwaardige blades. Een zwaard maken dat je leven in de strijd zou kunnen toevertrouwen was niet alleen een moeizaam proces, maar een echte kunst. En de smeden die bij dit werk zijn betrokken, kunnen veilig worden vergeleken met virtuoze muzikanten. Het is niet voor niets dat verschillende volkeren vanaf de oudheid tradities hebben over uitstekende zwaarden met speciale eigenschappen gemaakt door echte smedenmeesters.
De prijs van een gemiddeld lemmet kan zelfs de waarde van een kleine boerenboerderij bereiken. Producten van beroemde meesters kosten nog meer. Om deze reden is het meest voorkomende type koude armen van het tijdperk van de Oudheid en de Middeleeuwen een speer, maar geen zwaard.
Door de eeuwen heen zijn er ontwikkelde metallurgische centra ontstaan in verschillende delen van de wereld, waarvan de producten tot ver buiten hun grenzen bekend waren. Ze bestonden in Europa, het Midden-Oosten, India, China en Japan. Het werk van de smid werd geëerd en zeer goed betaald.
In Japan stond de Kaji (dit is de wapensmid van de smid, de "meester van de zwaarden") op één lijn met de samurai in de openbare hiërarchie. Voor dit land. De ambachtslieden, die in theorie smeden moesten zijn, waren zelfs lager dan de boeren in de Japanse ranglijst. Bovendien minachten de samoerai zich soms niet om de hamer van de smid over te nemen. Om te laten zien hoe gerespecteerd Japan de arbeid van een wapensmid was, kan één feit worden genoemd. Keizer Gotoba (regeerde in de 12e eeuw) verklaarde dat het maken van een Japans zwaard een werk was dat zelfs prinsen konden doen, zonder hun waardigheid te verminderen. Gotoba zelf was niet vies van het werken rond de haard, er zijn een paar messen die hij met zijn eigen handen maakte.
Tegenwoordig schrijft de media veel over de vaardigheden van Japanse smeden en de kwaliteit van staal dat werd gebruikt om een traditionele katana te maken. Ja, inderdaad, het maken van een samurai zwaard vereiste enorme vaardigheid en diepe kennis, maar je kunt op verantwoorde wijze zeggen dat Europese smeden op geen enkele manier inferieur waren aan hun Japanse tegenhangers. Hoewel de hardheid en sterkte van de katana legendarisch zijn, verschilt de vervaardiging van het Japanse zwaard niet fundamenteel van het smeden van Europese messen.
De mens begon metalen te gebruiken voor de productie van koude armen in het V-millennium voor Christus. In het begin was het koper, dat vrij snel vervangen werd door brons, een sterke legering van koper met tin of arseen.
Trouwens, de laatste component van brons is zeer giftig en veranderde vaak oude smeden en metallurgen in kreupelen, wat wordt weerspiegeld in legendes. Hephaestus, de Griekse god van het vuur en de beschermheer van de smid, was bijvoorbeeld kreupel: in de Slavische mythen worden smeden vaak ook als kreupel geportretteerd.
De IJzertijd begon aan het einde van II - het begin van het I-millennium voor Christus. Hoewel bronzen wapens al vele honderden jaren worden gebruikt. In de twaalfde eeuw voor Christus. e. Smeedijzer is al gebruikt om wapens en gereedschappen te maken in de Kaukasus, in India en Anatolië. Rond de VIII eeuw voor Christus. e. gelast ijzer verscheen in Europa, vrij snel verspreidde zich een nieuwe technologie over het hele continent. Feit is dat het aantal koper- en tinafzettingen in Europa relatief klein is, maar de ijzerreserves zijn aanzienlijk. In Japan begon de IJzertijd pas in de VIIe eeuw van het nieuwe tijdperk.
Een zwaard maken. Van erts tot cris
De technologie voor het verkrijgen en verwerken van ijzer bleef lange tijd praktisch op één plek, ze konden niet voldoen aan de steeds groter wordende vraag naar dit metaal, daarom waren ijzerproducten laag en duur. En de kwaliteit van gereedschappen en wapens gemaakt van dit metaal was extreem laag. Verrassend genoeg heeft de metallurgie bijna drieduizend jaar geen fundamentele veranderingen ondergaan.
Alvorens over te gaan tot de beschrijving van het productieproces van koude wapens in de oudheid, moeten we verschillende definities geven met betrekking tot metallurgie.
Staal is een ijzerlegering met andere chemische elementen, voornamelijk met koolstof. Het definieert de basiseigenschappen van staal: een grote hoeveelheid koolstof in staal verzekert zijn hoge hardheid en sterkte, terwijl het de vervormbaarheid van het metaal vermindert.
De belangrijkste manier om ijzer te produceren in de tijd van de Oudheid en in de Middeleeuwen (vóór de XIII eeuw) was het kaasbereidingsproces, zo genoemd omdat onverwarmde ("ruwe") lucht in de oven werd geblazen. Smeden was de belangrijkste methode om het verkregen ijzer en staal te verwerken. Het kaasbereidingsproces was erg inefficiënt, het meeste ijzer uit het erts ging mee met de slak. Bovendien waren de verkregen grondstoffen niet van hoge kwaliteit en waren ze erg heterogeen.
IJzerproductie uit erts vond plaats in een kaasverbrandingsoven (een kaasverbrandende hoorn of een domnitse), die een vorm had die leek op een afgeknotte kegel, van 1 tot 2 meter hoog en 60-80 cm in diameter. Deze oven was gemaakt van vuurvaste baksteen of steen, bedekt met klei bovenop, die vervolgens verbrand. Een pijp voor luchttoevoer leidde naar de oven, deze werd geïnjecteerd met behulp van de balg en in het onderste deel van het huis was er een gat voor het verwijderen van slakken. Een grote hoeveelheid erts, kool en vloeimiddelen werd in de oven geladen.
Later werden watermolens gebruikt om lucht aan de oven toe te voeren. In de 13e eeuw verschenen meer verfijnde ovens - pleisters en vervolgens blauofenes (15e eeuw). Hun prestaties waren veel hoger. De echte doorbraak in de metallurgie vond pas aan het begin van de 16e eeuw plaats, toen het conversieproces werd geopend, waarbij hoogwaardig staal werd verkregen uit erts.
Houtskool diende als brandstof voor het kaasbereidingsproces. Kolen werden niet gebruikt vanwege de grote hoeveelheid onzuiverheden die schadelijk zijn voor ijzer dat het bevat. Cola werd pas in de 18e eeuw geleerd.
In een kaasverbrandingsoven vinden verschillende processen tegelijk plaats: de afvalrots wordt gescheiden van het erts en verlaat als slakken, en de ijzeroxiden worden gereduceerd door te reageren met koolmonoxide en koolstof. Het versmelt en vormt de zogenaamde crits. Het bestaat uit gietijzer. Nadat de kreukels zijn ontvangen, wordt deze in kleine stukjes verdeeld en gesorteerd op hardheid, waarna ze met elke fractie afzonderlijk werken.
Vandaag de dag is gietijzer het belangrijkste product van de staalindustrie, vroeger was het anders. Het is niet geschikt om te smeden, daarom werd gietijzer in de oudheid beschouwd als een nutteloos productieafval ("ruwijzer"), ongeschikt voor verder gebruik. Hij verminderde de hoeveelheid grondstoffen die tijdens het smelten werd verkregen aanzienlijk. Ze probeerden gietijzer te gebruiken: in Europa werden kanonskogels gemaakt en in India kisten, maar de kwaliteit van deze producten liet te wensen over.
Van ijzer tot staal. Een zwaard smeden
Het ijzer dat werd verkregen in de kaasverbrandingsoven onderscheidde zich door extreme heterogeniteit en lage kwaliteit. Het was nodig om veel moeite te doen om er een sterk en dodelijk mes van te maken. Het smeden van een zwaard bracht verschillende processen tegelijk met zich mee:
- reinigen van ijzer en staal;
- verschillende lagen staal lassen;
- mes maken;
- warmtebehandeling producten.
Daarna moest de smid een kruisstuk, een kop, een zwaardscharnier maken en er ook een schede voor maken.
Vanzelfsprekend wordt het kaasblaasproces momenteel niet gebruikt in de industrie voor de productie van ijzer en staal. Echter, de krachten van liefhebbers en fans van oude koude wapens, werd hij tot in de kleinste details opnieuw gemaakt. Tegenwoordig wordt deze zwaardvervaardigingstechnologie gebruikt om 'authentieke' historische wapens te maken.
De oven verkregen in de oven bestaat uit ijzer met een laag koolstofgehalte (0-0,3% koolstofgehalte), een metaal met een koolstofgehalte van 0,3-0,6% en een hoge koolstoffractie (van 0,6 tot 1,6% en hoger). IJzer, dat weinig koolstof bevat, onderscheidt zich door hoge ductiliteit, maar het is zeer zacht, hoe hoger het koolstofgehalte in het metaal, hoe groter de sterkte en hardheid ervan, maar tegelijkertijd wordt het staal kwetsbaarder.
Om de gewenste eigenschappen van het metaal te geven, kan de smid het staal met koolstof verzadigen, of anders het overtollige vet verbranden. Het proces van verzadiging van het metaal met koolstof wordt cementatie genoemd.
De smeden uit het verleden hadden een serieus probleem. Als je een zwaard maakt van koolstofstaal, zal het duurzaam zijn en goed slijpen, maar tegelijkertijd te kwetsbaar, zal het wapen van staal met een laag koolstofgehalte zijn functies helemaal niet kunnen uitvoeren. Het blad moet zowel solide als elastisch zijn. Dit was het belangrijkste probleem dat al honderden jaren met wapensmeden werd geconfronteerd.
Er is een beschrijving van het gebruik van lange zwaarden door de Kelten, gemaakt door de Romeinse historicus Polybios. Volgens hem waren de barbaarse zwaarden gemaakt van zo zacht ijzer dat ze na elke beslissende slag bot en saai werden. Van tijd tot tijd moesten Keltische krijgers hun messen corrigeren met behulp van een voet of knie. Een zeer kwetsbaar zwaard was echter een groot gevaar voor de eigenaar. Een gebroken zwaard kostte bijvoorbeeld bijna het leven van Richard Leeuwenhart - de Engelse koning en een van de beroemdste mannen van zijn tijd.
In die tijd betekende een gebroken zwaard ongeveer hetzelfde als mislukte auto remmen deze dagen.
De eerste poging om dit probleem op te lossen, was het maken van zogenaamde gelamineerde zwaarden, waarbij de zachte en harde staallagen elkaar afwisselden. Het lemmet van dit zwaard was een meerlaagse sandwich, waardoor het zowel duurzaam als elastisch kon worden (tegelijkertijd speelde de juiste warmtebehandeling van het wapen en de verharding daarvan echter een belangrijke rol). Er was echter één probleem met dergelijke zwaarden: tijdens het slijpen werd de oppervlakkige laag van het blad snel weggeslepen en verloor het zwaard zijn eigenschappen. Gelamineerde messen verschenen al bij de Kelten, volgens moderne deskundigen zou zo'n zwaard tien keer duurder moeten zijn dan normaal.
Een andere manier om een duurzaam en flexibel blad te maken, was het cementeren van oppervlakken. De essentie van dit proces was om het oppervlak van een wapen van relatief zacht metaal te cementeren. Het zwaard werd geplaatst in een vat gevuld met organisch materiaal (meestal steenkool), dat vervolgens in een oven werd geplaatst. Zonder toegang tot zuurstof waren de organische stoffen verkoold en verzadigd het metaal met koolstof, waardoor het sterker werd. Bij de gecementeerde messen was er hetzelfde probleem als bij de gelamineerde bladen: de oppervlak (harde) laag was vrij snel afgeslepen en het blad verloor zijn snij-eigenschappen.
Meer geavanceerd waren meerlagige zwaarden gemaakt volgens het staal-ijzer-staalschema. Ze liet toe om bladen van uitstekende kwaliteit te maken: het zachte ijzer van de "kern" maakte het blad flexibele en elastische, goed gedempte trillingen bij impact, en de solide "schaal" begiftigde het zwaard met uitstekende snij-eigenschappen. Opgemerkt moet worden dat de lay-out van het blad hierboven de eenvoudigste is. In de Middeleeuwen hebben wapensmeden vaak hun producten "gebouwd" uit vijf of zeven "pakketten" van metaal met verschillende kenmerken.
Reeds in de vroege Middeleeuwen ontstonden grote metallurgische centra in Europa, waar een aanzienlijke hoeveelheid staal werd gesmolten en wapens van voldoende hoge kwaliteit werden geproduceerd. Meestal ontstonden dergelijke centra in de buurt van de rijke afzettingen van ijzererts. In de IX-X eeuw werden goede messen gemaakt in de staat van de Franken. Karel de Grote moest zelfs een decreet uitvaardigen volgens dewelke het ten strengste verboden was om wapens aan de Vikingen te verkopen. Het erkende centrum van de Europese metallurgie was het gebied waar de beroemde Solingen later ontstond. IJzererts van uitstekende kwaliteit werd er gewonnen. Later werden het Italiaanse Brescia en het Spaanse Toledo erkende centra voor smeden.
Merkwaardig genoeg werden in de vroege Middeleeuwen de messen van beroemde wapensmeden vaak vervalst. Bijvoorbeeld, de zwaarden van de beroemde meester Ulfbreht (die leefde in de 9e eeuw) werden gekenmerkt door een prachtige balans en waren gemaakt van perfect vervaardigd staal. Ze waren gemarkeerd met een persoonlijk teken van de wapensmid. Echter, de smid kon eenvoudigweg niet alle bladen maken die hem werden toegeschreven. En de bladen zelf zijn heel verschillend van kwaliteit. In de late Middeleeuwen smeedden de meesters van Zwingen de producten van de smeden uit Passau en Toledo. Er zijn zelfs schriftelijke klachten van laatstgenoemde tegen dergelijke "piraterij". Later begonnen ze de zwaarden van Solingen zelf te smeden.
Geselecteerde stroken worden verwarmd en vervolgens gesmeed, gelast tot een enkel blok. Tijdens dit proces is het belangrijk om de juiste temperatuur te handhaven en de blanco niet te verbranden.
Na het lassen begint het smeden van het blad direct, waarbij zijn vorm wordt gevormd, de valleien worden gemaakt en de schacht wordt gemaakt. Een van de belangrijkste fasen van smeden is het proces van het verzegelen van de messen, die de lagen staal concentreren en het zwaard zijn snij-eigenschappen langer laten behouden. In dit stadium wordt de geometrie van het blad uiteindelijk gevormd, de locatie van het zwaartepunt bepaald, de dikte van het metaal aan de basis van het zwaard en aan het uiteinde ervan gespecificeerd.
Middeleeuwse smeden hadden natuurlijk geen thermometers. Daarom werd de vereiste temperatuur berekend door de kleur van het metaalfilament. Om dit kenmerk beter te definiëren, werden de smederijen meestal eerder verduisterd, wat meer mystici aan de smidsaura toevoegde.
Dan begint de warmtebehandeling van het toekomstige zwaard. Deze fase is uitermate belangrijk, het stelt u in staat om de moleculaire structuur van staal te veranderen en om de noodzakelijke kenmerken van het blad te bereiken. Het feit is dat gesmeed staal, gelast uit verschillende stukken, een grove korrelstructuur en een grote hoeveelheid stress in het metaal heeft. Met behulp van normalisatie, verharding en ontlaten, zou de smid zo veel mogelijk van deze gebreken moeten verwijderen.
Aanvankelijk wordt het blad verwarmd tot ongeveer 800 graden en vervolgens opgehangen door de schacht zodat het metaal niet "leidt". Dit proces wordt normalisatie genoemd, voor verschillende soorten staal wordt deze procedure meerdere keren uitgevoerd. Na normalisatie volgt een licht gloeien, waarbij het zwaard wordt verhit tot een bruinrode kleur en wordt afgekoeld, gewikkeld in een isolerend materiaal.
Na normalisatie en gloeien kunt u doorgaan met het belangrijkste deel van het smeedproces - harden. Tijdens deze procedure wordt het blad verhit tot een bruinrode kleur en vervolgens snel gekoeld in water of olie. Harden bevriest de stalen structuur verkregen tijdens normalisatie en gloeien.
Gedifferentieerde verharding. Deze techniek is typisch voor Japanse meesters, het ligt in het feit dat verschillende zones van het blad verschillende verhardingen krijgen. Om dit effect te bereiken, werden vóór het uitharden kleilagen van verschillende dikte op het blad aangebracht.
Het is absoluut duidelijk dat in elke fase van het proces zoals hierboven beschreven, een smid een fout kan maken die fataal is voor de kwaliteit van een toekomstig product. In Japan moest elke smid, die zijn naam waardeerde, genadeloos defecte messen breken.
Om de kwaliteit van het toekomstige zwaard te verbeteren, werd de methode van nitreren of nitreren vaak gebruikt, dat wil zeggen, de behandeling van staal met verbindingen die stikstof bevatten.
In de sage van Wiland, de smid, werd een nogal originele manier van nitreren beschreven, waardoor de meester een echte 'supernoot' kon creëren. Om de kwaliteit van het product te verbeteren, sneed de smid een zwaard in zaagsel, voegde ze toe aan het deeg en voerde ze aan de hongerige ganzen. Daarna verzamelde hij vogelpoep en gesmeed zaagsel. Ze maakten het zwaard "... zo hard en sterk dat het moeilijk was om de tweede op de grond te vinden." Natuurlijk is dit een literair werk, maar een vergelijkbare methode zou wel eens kunnen plaatsvinden. Moderne "stikstofhoudende" staalsoorten hebben de hoogste hardheid. In veel historische bronnen is gemeld dat zwaarden ook in bloed gehard waren, wat hen speciale kwaliteiten gaf. Het is waarschijnlijk dat deze praktijk daadwerkelijk heeft plaatsgevonden, en hier hebben we te maken met een andere manier van nitreren.
Direct na het harden wordt het mes weer vrijgegeven. Na het einde van de warmtebehandeling begint het malen en wordt het in verschillende fasen uitgevoerd. Tijdens dit proces moet het zwaard constant worden gekoeld met water. Het slijpen en polijsten van een zwaard, evenals de installatie van kruisen, handvatten en toppen erop in de Middeleeuwen, werd meestal niet gedaan door een smid, maar door een speciale meester - een centrumwachter.
Естественно, что перед началом работы над мечом, кузнец до мелочей продумывал его будущий дизайн и конструкцию. Будет ли он боевым или предназначается больше для "представительских" целей? Как в основном будет сражаться его будущий владелец: в пешем или конном строю? Против каких доспехов предположительно будет использоваться? Ну и, конечно же, во время изготовления меча учитывались особенности самого воина: его рост, длина рук, излюбленная техника фехтования.
Дамасская сталь и булат
Каждому, кто хотя бы раз в жизни интересовался историческим холодным оружием, известно словосочетание "дамасская сталь". Оно и сегодня очаровывает своим налетом таинственности, экзотики и мужественности. На самом деле, дамасская сталь - это еще одна попытка решить вечное противоречие между хрупкостью стали и мягкостью железа. И надо сказать, что данная попытка получилась одной из самых удачных.
Неизвестно, кому первому пришла в голову мысль соединить воедино большое количество слоев мягкой и твердой стали, но этого человека можно смело назвать гением кузнечного дела. Хотя, сегодня историки считают, что подобная технология была независимо разработана в разных регионах мира. Уже в начале нашей эры оружие из дамасской стали изготавливали в Европе и Китае. Ранее считали, что этот вид стали был изобретен на Ближнем Востоке. Однако сегодня доподлинно известно, что он был придуман европейскими мастерами. Да и вообще, пока не найдено никаких доказательств, что Дамаск когда-либо был серьезным центром изготовления оружия.
Дамасские ножи, клинки и т.п. легко отличить по внешнему виду, на их поверхности хорошо различим характерный узор, который получается после протравливания клинка кислотой. Что же представляет собой этот вид стали? Нередко, когда говорят о дамаске, имеют в виду в виду булат - особую сталь, которую изготавливали совсем по другой технологи в Индии и Персии. Это неверно.
Дамасская сталь или сварной дамаск - это сложный комбинированный материал, состоящий из множества слоев с разным содержанием углерода, надлежащим образом прокованный и подвергнутый соответствующей термической обработке. Сразу следует сказать, что японский меч катана к дамасской стали никакого отношения не имеет.
В зависимости от способа изготовления различают несколько типов дамасской стали:
- полосовой;
- дикий;
- крученный;
- штампованный.
Наиболее древним и примитивным считается полосовой дамаск. Для его изготовления брали четыре полосы железа и три полосы стали, раскаляли их и сваривали ковкой. После этого из заготовки выковывали прут, который сгибали в виде латинской буквы V, заваривали внутрь него железный сердечник, а на внешние стороны заготовки наваривали стальные лезвия. После протравливания на таком клинке проявлялся характерный для дамасской стали узор.
Дикий дамаск получался, если исходную заготовку разрубывали пополам, половинки накладывали друг на друга и опять проковывали. Подобную операцию обычно проводили несколько раз, постоянно удваивая количество слоев металла, улучшая тем самым его свойства. Несложный математический расчет показывает, что заготовка, перекованная семь раз, получает 896 слоев высокоуглеродистой и низкоуглеродистой стали.
В Средние века в Европе был популярен так называемый крученый дамаск. Во время его получения бруски из разных сталей перекручивались спиралью и сваривались ковкой. Этот процесс повторялся несколько раз. Обычно из такой стали изготавливалась центральная часть клинка, на которую затем наковывались лезвия из обычной твердой стали.
Клинки из дамасской стали в средневековой Европе ценились так высоко, что их нередко дарили королям.
Булат или вутц - это сталь, изготовленная особым образом, благодаря которому она имеет своеобразную внутреннюю структуру, характерный узор на поверхности и высочайшие характеристики по прочности и упругости. Его изготавливали в Иране, Средней Азии и Индии. Эта сталь имела большое содержание углерода, близкое к чугуну (около 2%), но при этом сохраняла способность к ковке и значительно превосходила чугун по прочности.
Об этом материале существует множество легенд. Долгое время считалось, что секрет изготовления булат утрачен, хотя сегодня множество мастеров утверждают, что они владеют тайнами производства настоящего вутца. Одним из способов его получения основан на частичном расплавлении частиц железа или низкоуглеродистой стали в чугуне. Общее количество добавок должно составлять 50-70% от массы чугуна. В результате получается расплав, имеющий кашицеобразную консистенцию. После охлаждения и кристаллизации получается булат - материал с высокоуглеродистой матрицей, в которую вкраплены низкоуглеродные частицы.
Есть информация и о других способах получения булатных сталей в наши дни, вероятно, и древности их существовало несколько. Современные методы связаны с особыми способами ковки и термической обработки металлов.
Одним из достоинств любого меча из узорчатой стали, будь то дамаск или булат, специалисты называют микроволнистость его лезвия. Оно автоматически возникает из-за неоднородности слоев или волокон металла, из которых состоит клинок. По сути, режущая кромка такого оружия является "микропилой", что значительно повышает его боевые свойства.
О дамасской стали сложено огромное количество мифов. Первый из них связан с самим названием металла. Сегодня известно, что город Дамаск особого отношения к изобретению и производству этой стали не имел, хотя некоторые историки считают его важным торговым центром, где оружие из дамаска продавали. Также до сих пор бытует мнение, что дамасская сталь стоила "на вес золота" и резала доспехи словно бумагу. Dit is niet waar. Клинки из дамаска действительно прекрасно сочетают в себе твердость и упругость, но никакими необыкновенными свойствами они не обладают.
