О БУЛАТЕ

 "Часто считают булатные и дамасские стали чуть ли не одним и тем же сплавом, хотя это совершенно разные материалы. Дамасские стали известны со II-III веков н.э. Их великое множество.

Дамасские стали являются сварочными. Получаются они кузнечной сваркой (в горне на углях - как на древесном, так и на каменном) различных углеродистых сталей, содержащих от 0,25 до 0,8 и от 0,8 до 1,5% углерода с чугуном и чистым кричным железом. В некоторых местах при производстве дамаска иногда добавляли легированный чугун, отчего твердость изделий достигала 74 единиц по Роквеллу.

В нашей стране существовало массовое производство. Это знаменитые Златоустовские клинки. Однако не все из этих клинков могли рубить железо (гвозди, прутки) или гнуться в дугу, а то и вокруг пояса. Многие авторы в своих книгах о булатах и дамасских сталях утверждают, что максимальное содержание углерода в сварочной стали 0,8%, однако мне известно из практики, что в древних дамасских сталях углерод содержится в количестве 1,3-1,5% и даже до 2% и выше. В Японии до сих пор варят свои катаны - разновидность дамасских сталей, пересыпая их двадцать раз чугуном. То же самое делаю и я при изготовлении. В прослойках чугуна при закалке образуется 70-80% цементита, соответственно меняется их плотность.

Булатная сталь - это тигельная узорчатая, в основном, высокоуглеродистая с особыми свойствами сталь. Количество углерода в булате от 0,83-0,85% до 3-3,5% и даже до 4%. Среднее содержание углерода в самых распространенных булатах от 1,25 до 1,6%, реже 1,8-2%. В основе строения булатной стали лежит естественная дендритная кристаллизация с большими разновидностями. В структуре булата те же составляющие, что и в обычной стали: феррит, перлит и цементит, но они в корне отличаются своим строением и расположением.

Теперь пора перейти к технической оценке булатов и дамасских сталей.

Как я уже говорил выше, в основе строения булатов лежит неоднородность, обусловленная различными видами ликвации, в том числе дендритной. Последняя часть отрицалась учеными, пытавшимися раскрыть секреты булата. При такой оценке в сочетании с традиционностью мышления дать правильное объяснение секретов булата им не удалось.

При ковке обычные слитки часто "трещат", и поэтому их долго отжигают, затрачивая на это энергию и время. Кристаллы в современных слитках обычной выплавки и разливки расположены рядом друг с другом, не связаны между собой, между ними образуются пустоты и рыхлости, структурные составляющие перлита имеют крупнокристаллическое строение.

Ликвация, в том числе дендритная, при получении булатов в корне отличается от обычной ликвации в современных слитках. Кристаллизация булатного слитка - это сложнейший механизм. Характер ее зависит от множества факторов: шероховатостей стенок тигля или изложницы, температуры металла, скорости охлаждения, состава металла, степени его чистоты и многого другого. Поэтому я твердо убежден в том, что булат - это прежде всего технология, а не химический состав металла. Причем не одна, а великое множество технологий. Сталь надо не выплавлять, а варить. Первый секрет - правильно сварить сталь, второй - правильно охладить.

Существует мнение, что булаты "рождаются" при медленном охлаждении. Это не совсем так. При чрезмерно медленном охлаждении возможна гомогенизация металла с потерей неоднородности, так как "мягкие" составляющие структуры слитка науглеродятся. Булат не получится, При остывании булатного слитка нужна строго изотермическая выдержка. Охлаждение может быть длительным, средним или очень быстрым.

Металлурги отлично знают, что при остывании слитков всегда первым кристаллизуется железо, образуя феррит. При прямой кристаллизации в булатах первым затвердевает феррит. При кристаллизации и "рождении" ферритов железо само себя очищает. В зависимости от особенностей охлаждения рождающиеся ферриты имеют различную чистоту и размеры. Часто ферриты занимают всю длину и ширину слитка, независимо от его объема. Этот процесс управляемый.

В первую очередь ферриты начинают расти от шероховатостей на стенках изложницы. Большая шероховатость дает изобилие центров кристаллизации, в результате заглушается рост ферритов. Во-вторых, рост ферритов идет и от включений или иных примесей, содержащихся в металле. Это внутренняя, дополнительная кристаллизация. Но в основном она начинается у стенок тигля или изложницы. Нити ферритов растут во всех направлениях, огибая поверхность застывшего слитка, в том числе и во внутрь слитка, пронизывая его насквозь. Сначала рождаются 12-15 длинных нитей. Тут же от основания растут малые поперечные, перпендикулярные им, которые, пронизывая друг друга насквозь, свариваются между собой и с длинными нитями. Одновременно длинные нити с разных концов слитка растут навстречу друг другу и, пересекаясь с ними, свариваются. Между пересеченными во всех направлениях длинными и малыми нитями остаются пустоты. По моим данным в слитках массой 3-4 кг длина нитей составляет 6-8 см, толщина 1,5-1,8 мм, расстояние между ними 1,2-1,5 мм (при содержании углерода 1,6-1,7%). Размер нитей ферритов зависит от химического состава, прежде всего от количества углерода. Как правило, 30-40% всего объема слитка занимают ферриты. Это очищенное железо, освободившееся от углерода в процессе кристаллизации. Поясню на примере.

Допустим, мы варим булат с содержанием 1,6% С. Из этого количества 0,8% С войдет в перлит и еще 0,8% С находится во вторичном цементите. Куда деваться углероду, вытесненному из феррита, при количестве последнего в слитке 30-40%, и где расположиться ему? Избыток углерода превращается в цементит, располагающийся на шероховатой поверхности чистого феррита. Если часть углерода опять осталась в избытке, а все поверхности ферритов уже заняты, тогда благодаря "внутренней" кристаллизации в тех самых пустотах образуется третичный цементит вперемежку с ферритом, но только малой величины. Все основное пространство между нитями заполнено перлитом, включая примеси. Из изложенного ясно, что дендритная ликвация в булате в корне отличается от обычной. Это одна из девяти моделей кристаллизации булата. Есть намного сложнее. Итак, при кристаллизации слитка образуется 4-5 зон, возникает химически и физически структурно неоднородная система - композит - булат, составляющими которой являются цементит, феррит, перлит. Особенностью феррита является повышенная чистота. Цементит и расположенный внутри него феррит неразличимы в микроскоп, так как при травлении они всегда белые. Чтобы эти фазы стали отличаться по цвету друг от друга, необходимо сделать поперечный срез и протравить особыми реактивами.

Так что же травится на поверхности булатных клинков? Только перлит! Золотого отлива в булатном узоре не бывает. Окрашивание цементита в золотой цвет происходит при травлении железным купоросом в строгом соотношении и другими реактивами.

Кажется, все ясно с тайнами. Но не торопитесь с выводами, вы еще не узнали секрет булата. До секрета очень далеко.

Существует 20-30 видов деформации булата при ковке, но в основе лежит косая ковка под углом бойков 45`. При ковке прямолинейные кристаллы становятся криволинейными, ломаными - чем больше перемещаются дендриты при ковке, тем прочнее будет булат.

Поэтому плотность булата может быть значительно выше плотности обычной стали. Очень много значит уков стали. Необходимо при малой вытяжке так перемешивать волокна, дендритные нити в стали, чтобы плотность, а вместе с ней и прочность повысились. Самая обычная твердость булата с 1,7% С составляет по Роквеллу (шкала С) единиц, при содержании выше 2% С за счет укова и плотности твердость может достигать 71-72 единиц. Примерно 15 лет назад я пришел к выводу о том, что высокая твердость булатов объясняется наличием карбидов, особенно легированных. Правда, легированные булаты не обладают той гибкостью и упругостью, как углеродистые, но имеют наряду с повышенной твердостью, высокие плотность, огнестойкость, противокоррозийные свойства и т.д.

В. Басов кузнец-реставратор
(К 150-летию публикации статьи П.П.Аносова о булате)
http://www.knife.com.ua/main/статьи/905-2/
 

 Юрий Игнатьевич, ну как же так. Вы же метталург, должны разбираться. Булат- это сверхуглеродистая сталь, она однородная а не многослойная, его производили в Индии и продавари крицами, кусками стали как буханка. А многослойная сталь, как на фото, это Сварной Дамаск, то, как его получают, описано в вашей статье.А булат кроме Индии, по моему нигде не производили, булат можно отливать, прокатывать и т.д. только температура должна быть по моему не более 300 градусов, при более высокой температуре он становится хрупким.

Оооо! Автор насмотрелся какого то бреда. И погнал бред еще больший.

Сварная дамасская сталь не является булатом. Вообще совсем никак. И не делается булат ни из пучка стержней, ни из пакета пластин. Либо врет автор, либо ему как навешал лапши на уши неизвестный преподаватель, так та лапша и осталась висеть.

Вообще смысл получения булата - сделать простую углеродистую сталь со свойствами легированной. Все. Только и именно для этого. Сварная сталь будет дороже легированной. Да и сделать из нее что то применимое в технике совсем уж нереально.

Те, мать их за ногу, "кузнецы", которые в видео на трубе лабают харалуг, просто гонят понты. Узоры они делают принудительно, разрушая слои и восхищаться этим может только гуманитарий в худшем смысле.

Мартенситное расширение известно давно и применялось в нашей стране для восстановления деталей сложного профиля. Практически применялось, а не в качестве великого секрета тупым студентам подавалось.

 Вот ещё о "гибкости" сабель, мечей из "булата" -- все они имеют или ребро жёсткости, или "кровосток", хрен его знает как провильно называется, но это тоже элемент жесткости. Боевому холодному оружию никакой "гибкости" вообще не надо. Она только мешает. Рубилово -- это же не спортивное фехтование. Что ему еще не надо, так это хрупкости. В связи с последним -- что это ещё за боевое "бронзовое" холодное оружие? Из бронзы можно делать только декоративное оружие. Или типа красивая металлическая дубина. Или неповоротливая рапира. Резать-рубить что либо или кого больше чем раз бронзовой штуковиной??? Фантазия.

 Юрий Игнатьевич говорит неправду. И делает он это вполне сознательно. Я не ставлю под сомнение его квалификацию и знария и потому говорю прямо-он обманывает вполне сознательно. О целях можно говорить отдельно, да и не так уж важны они, цели. 

С самого начала он выстраивает псевдоисторическую цепочку рассуждений и ссылок, а так же сравнивает булат с другими металлами. Я читал и думал: к чему городить этот огород? Где же Аносов? И вот подиж ты, в самом конце есть одна цитата!!!!! ОДНА!!! При том, что он восстановил секрет, написал кучу литературы, описал технологию, химико-физические свойства.... И ОДНА ЦИТАТА! БРАВО. И не надо говорить, что Юрий Игнатьевич не может покинуть дом и посетить ленинку. Он и без того должен был ещё в молодости кучу всего читать и знать. И уж тем более Аносова. И вот в статье про булат одна цитата в конце.

Далее. Юрий Игнатьевич рассуждает ни как химик, ни как физик, ни как геолог, а как историк. То есть достоверности в его словах 0 целых 0 десятых. Он пытается давать исторические ссылки и рассказывать о том, как же человечество дошло в металлургии до жизни такой. Но ввиду того, что сам он является сторонником псевдоисториков-шарлатанов, получается у него УЖАСНО. И гротеска добавляет именно его образование и его практический опыт. 

А после расуждений о том, что человечество начинало металлургию  С БРОНЗЫ и после МОГУЧЕГо ОПИСАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЛАВЛЕНИЯ.... Что из огнеупорной глины изготавливали кувшины, куда "...засыпали шихту-то, из чего собрались получать бронзу" диплом Юрия Игнатьевича можно просто выкинуть. Ну или он просто издевается над читателями. Издевается с особым цинизмом.

Для получения бронзы нам надо: медь и олово

1) Медь. 

КУЧА окислов. Твёрдость 4 по Моссу. Для выплавления 1200-1250 градусов. Сопутствующие породы: граниты, базальт, диабаз. Твёрдость 6 или даже 7 по Моссу. 

Медесодержащие минералы и соединения. Можно было бы не упоминать, но лжеисторики рассказывают нам про всяких древних египтян. будто бы выплявлявших из малахита (дада, перегоняли полудрагоценный малахит, ага) и тому подобные интересные хим соединения. Тут температура получения от 800 до 1300 градусов и технология, которая стала технически доступной только с конца девятнадцатого века. 

Самородная медь. Почти полностью отсутствует. До второй половины девятнадцатого века считалось, что нет вообще. Когда стали закапываться в шахты метров на 500, стали находить. Там механизм образования такой, что или на больших глубинах. или в местах добычи полиметаллических руд и/или хрома. 

2) Олово. 99.6% содержания в земной коре-минерал касситерит. Твёрдость 7 по Моссу. Для получения нагревают с углём. Температура 1442 градуса. НО! температура газообразования значительно ниже температуры получения. В итоге сразу после нагерва с углём олово выделяется в газообразной форме. Ну тут можно не продолжать. До восемнадцатого века олово на планете наврят ли где-то получали. Для этого нужны герметичные отражательные печи, типа самогонного аппарата, что бы постепенно по трубам олово охлаждалось и конденсировалось. 

70% мировых запасов в Китае, 12% в корнуоле 7-8 в перу, 5 в антарктиде, остальное рассеяно по миру. 

3) Нагрев. Итак, годах в тридцатых издавалось куча справочников, где подробно было расписано, какую температуру можно достичь, используя тот или иной вид топлива. Помните, как красноармейцы кузнечили да чинили технику в походных условиях? Вот-вот, для этого. А так же для всяких пионеров, комсомольцев-кузнецов и народа, который увлекается этим делом. Цифры эти приводились Андреем Купцовым в ряде его книг. Хотя бы в "Странная итория оружия". 

Дуб с поддувом-610 градусов.

Сухая беруза-530. 

древесный уголь? а добавляйте примерно 100-150 градусов к цифре сухих дров. 

Всё. Я даже не знаю, надо ли что-то ещё говорить. До каменного угля ничего вышеописанного на дровах или древесном угле выплавить было нельзя. 1442 градуса на дровах...ой вей, мы же не в израиле....  ну и т.д. 

Итого (устал уже) вы должны были каким-то половым органом раздробить гранит или базальт  что бы добыть медную руду. Затем пердежом раздуть неизвестное топливо, что бы выплавить медь. Затем поехать из финикии, древнего вавилона или египта в англию или китай (или антарктиду) и каким-то половым органом добыть касситерит, (напомню, 7 по Моссу это "победит", "эскон", титановые сплавы), привезти его, затем построить герметичную печь, затем добыть каменный уголь, затем с машинным дутьём нагреть до полутора тысяч для устойчивой реакции, затем следить, что бы герметичность не нарушилась от скакнувшего давления и всех в радиусе нескольких десятков метров не поубивало ожогом дыхательных путей парами олова, затем полученные олово и медь соеденить в неизвестной заранее пропорции и вуаля, бронза. 

Уфф.... про разбор с железом, сталью и булатом даже не заикаюсь. Фантастика, просто фантастика.