Es difícil nombrar un invento que tendría un impacto tan significativo en el desarrollo de nuestra civilización, ya que la espada puede presumir. No puede ser considerado como un arma de asesinato banal, la espada siempre ha sido algo grande. En diferentes períodos históricos, esta arma era un símbolo de estatus, perteneciente a una casta militar o una clase noble. La evolución de la espada como arma está indisolublemente ligada al desarrollo de la metalurgia, la ciencia de los materiales, la química y la minería.
En casi todos los períodos históricos, la espada era el arma de la élite. Y el punto aquí no está tanto en el estado de esta arma, sino en el alto costo y la complejidad de producir cuchillas de alta calidad. Hacer una espada a la que se le podría confiar tu vida en la batalla no fue solo un proceso laborioso, sino un verdadero arte. Y los herreros que participan en este trabajo pueden compararse con seguridad con músicos virtuosos. No es sin razón que, desde la antigüedad, diferentes pueblos tienen tradiciones sobre espadas sobresalientes con propiedades especiales hechas por verdaderos maestros herreros.
El precio incluso de una hoja promedio podría alcanzar el valor de una pequeña granja campesina. Los productos de los maestros famosos cuestan aún más. Por esta razón, el tipo más común de armas frías de la era de la antigüedad y la Edad Media es una lanza, pero no una espada.
A lo largo de los siglos, los centros metalúrgicos desarrollados se han formado en diferentes regiones del mundo, cuyos productos eran conocidos más allá de sus fronteras. Existieron en Europa, Oriente Medio, India, China y Japón. El trabajo del herrero fue honrado y muy bien pagado.
En Japón, el Kaji (este es el armero del herrero, el "maestro de las espadas") estaba a la par con los samurai en la jerarquía pública. Inaudito para este país. Los artesanos, que, en teoría, debían ser herreros, eran incluso más bajos que los campesinos en la tabla de filas japonesa. Además, los samurai a veces no se desdeñaban a tomar el martillo del herrero. Para mostrar qué tan respetado era Japón el trabajo de un armero, se puede citar un hecho. El Emperador Gotoba (reinado en el siglo XII) declaró que fabricar una espada japonesa era una obra que incluso los príncipes podían hacer, sin disminuir su dignidad. El mismo Gotoba no era reacio a trabajar alrededor del hogar, hay algunas hojas que hizo con sus propias manos.
Hoy en día, los medios de comunicación escriben mucho sobre las habilidades de los herreros japoneses y la calidad del acero que se utilizó para crear una katana tradicional. Sí, de hecho, hacer una espada samurai requería una habilidad tremenda y un profundo conocimiento, pero puedes decir con responsabilidad que los herreros europeos no eran de ninguna manera inferiores a sus homólogos japoneses. Aunque la dureza y la fuerza de la katana son legendarias, pero la fabricación de la espada japonesa no es fundamentalmente diferente del proceso de forjar cuchillas europeas.
El hombre comenzó a usar metales para la fabricación de armas frías en el V milenio antes de Cristo. Al principio era cobre, que el bronce reemplazó bastante rápido, una fuerte aleación de cobre con estaño o arsénico.
Por cierto, el último componente del bronce es muy venenoso y, con frecuencia, convirtió a antiguos herreros y metalúrgicos en lisiados, lo que se refleja en las leyendas. Por ejemplo, Hefesto, el dios griego del fuego y el patrón de la herrería, era cojo: en los mitos eslavos, a los herreros también se los suele representar como inválidos.
La Edad de Hierro comenzó a fines del II - el comienzo del I milenio antes de Cristo. Aunque las armas de bronce se han utilizado durante muchos cientos de años. En el siglo XII antes de Cristo. e. El hierro forjado ya se ha utilizado para fabricar armas y herramientas en el Cáucaso, en la India y en Anatolia. Alrededor del siglo VIII aC e. El hierro soldado apareció en Europa, bastante rápidamente una nueva tecnología distribuida en todo el continente. El hecho es que el número de depósitos de cobre y estaño en Europa es relativamente pequeño, pero las reservas de hierro son significativas. En Japón, la Edad de Hierro comenzó solo en el siglo VII de la nueva era.
Haciendo una espada. De mineral a cris
Durante mucho tiempo, la tecnología de obtención y procesamiento de hierro permaneció prácticamente en un solo lugar, no pudieron satisfacer adecuadamente la creciente demanda de este metal, por lo que los productos de hierro eran bajos y caros. Y la calidad de las herramientas y armas hechas de este metal era extremadamente baja. Sorprendentemente, durante casi tres mil años, la metalurgia no ha sufrido ningún cambio fundamental.
Antes de proceder a la descripción del proceso de fabricación de armas frías en la antigüedad, deberíamos dar varias definiciones relacionadas con la metalurgia.
El acero es una aleación de hierro con otros elementos químicos, principalmente con carbono. Define las propiedades básicas del acero: una gran cantidad de carbono en el acero garantiza su alta dureza y resistencia, al tiempo que reduce la ductilidad del metal.
La principal forma de producir hierro en la era de la Antigüedad y en la Edad Media (antes del siglo XIII) era el proceso de elaboración del queso, llamado así porque el aire no calentado ("crudo") se soplaba en el horno. La forja fue el principal método de procesamiento del hierro y el acero obtenidos. El proceso de elaboración del queso fue muy ineficiente, la mayor parte del hierro del mineral fue junto con la escoria. Además, las materias primas obtenidas no eran de alta calidad y eran muy heterogéneas.
La producción de hierro a partir de mineral se produjo en un horno de quema de queso (un cuerno de quema de queso o un domnitse), que tenía una forma parecida a un cono truncado, de 1 a 2 metros de altura y 60-80 cm de diámetro. Este horno estaba hecho de ladrillo o piedra refractaria, recubierto de arcilla que luego se quemó. Un tubo para el suministro de aire conducía al horno, se inyectaba con la ayuda de fuelles, y en la parte inferior de la casa había un agujero para la extracción de escorias. Una gran cantidad de mineral, carbón y flujos se cargó en el horno.
Más tarde, los molinos de agua se utilizaron para suministrar aire al horno. En el siglo XIII aparecieron hornos más sofisticados: yesos y luego blauofenes (siglo XV). Su desempeño fue mucho mayor. El verdadero avance en la metalurgia tuvo lugar solo a principios del siglo XVI, cuando se abrió el proceso de conversión, durante el cual se obtuvo acero de alta calidad del mineral.
El carbón vegetal sirvió como combustible para el proceso de elaboración del queso. El carbón no se usó debido a la gran cantidad de impurezas dañinas para el hierro que contiene. La coca se aprendió solo en el siglo XVIII.
En un horno de quema de queso, se llevan a cabo varios procesos a la vez: la roca de desecho se separa del mineral y las hojas como escorias, y los óxidos de hierro se reducen al reaccionar con monóxido de carbono y carbono. Fusiona y forma las llamadas críticas. Se compone de hierro fundido. Después de recibir las arrugas, se rompen en trozos pequeños y se clasifican por dureza, luego trabajan con cada fracción por separado.
Hoy en día, el hierro fundido es el producto más importante de la industria del acero, solía ser de otra manera. No es susceptible de ser forjado, por lo tanto, en la antigüedad, el hierro fundido se consideraba un residuo de producción inútil ("arrabio"), inadecuado para su uso posterior. Redujo significativamente la cantidad de materias primas obtenidas durante la fundición. Intentaron usar hierro fundido: en Europa, las balas de cañón estaban hechas de él, y en India, los ataúdes, pero la calidad de estos productos dejaba mucho que desear.
Del hierro al acero. Forjando una espada
El hierro obtenido en el horno de quema de queso se distinguió por su extrema heterogeneidad y baja calidad. Era necesario hacer un gran esfuerzo para convertirlo en una cuchilla fuerte y mortal. Forjar una espada involucró varios procesos a la vez:
- limpieza de hierro y acero;
- soldadura de diferentes capas de acero;
- fabricación de cuchillas;
- Productos de tratamiento térmico.
Después de eso, el herrero necesitaba hacer un travesaño, una cabeza, una empuñadura de espada y también una funda para ello.
Naturalmente, en la actualidad, el proceso de soplado de queso no se utiliza en la industria para la producción de hierro y acero. Sin embargo, las fuerzas de los entusiastas y los fanáticos de las viejas armas frías, fue recreado hasta los más pequeños detalles. Hoy en día, esta tecnología de fabricación de espadas se utiliza para crear armas históricas "auténticas".
El horno obtenido en el horno consiste en hierro bajo en carbono (0-0,3% de contenido de carbono), un metal con un contenido de carbono de 0,3-0,6% y una alta fracción de carbono (de 0,6 a 1,6% y más). El hierro, que es bajo en carbono, se distingue por una alta ductilidad, pero es muy suave, cuanto mayor es el contenido de carbono en el metal, mayor es su resistencia y dureza, pero al mismo tiempo el acero se vuelve más frágil.
Para dar las propiedades deseadas del metal, el herrero puede saturar el acero con carbono o quemar su exceso. El proceso de saturación del metal con carbono se llama cementación.
Los herreros del pasado tenían un grave problema. Si haces una espada de acero con alto contenido de carbono, será duradera y mantendrá un buen afilado, pero al mismo tiempo, demasiado frágil, el arma de acero con bajo contenido de carbono no podrá realizar sus funciones en absoluto. La hoja debe ser sólida y elástica. Este fue el problema clave al que se habían enfrentado los armeros durante cientos de años.
Hay una descripción del uso de espadas largas por los celtas, hecha por el historiador romano Polibios. Según él, las espadas bárbaras estaban hechas de un hierro tan suave que se embotaban y doblaban después de cada golpe decisivo. De vez en cuando, los guerreros celtas tenían que corregir sus cuchillas con la ayuda de un pie o una rodilla. Sin embargo, una espada muy frágil era un gran peligro para su dueño. Por ejemplo, una espada rota casi cuesta la vida de Ricardo Corazón de León: el rey inglés y uno de los hombres más famosos de su época.
En esa era, una espada rota significaba más o menos lo mismo que los frenos de un auto fallado en estos días.
El primer intento de resolver este problema fue la creación de las llamadas espadas laminadas, en las que las capas blandas y duras de acero se alternaban entre sí. La hoja de esta espada era un sándwich de varias capas, lo que le permitió ser duradero y elástico (al mismo tiempo, sin embargo, el tratamiento térmico correcto del arma y su endurecimiento desempeñaron un papel importante). Sin embargo, hubo un problema con tales espadas: al afilar, la capa sólida de la superficie de la hoja se trituró rápidamente y la espada perdió sus propiedades. Las cuchillas laminadas ya aparecían en los celtas, según los expertos modernos, esa espada debería haber costado diez veces más cara de lo normal.
Otra forma de hacer una cuchilla duradera y flexible fue cementar la superficie. La esencia de este proceso fue carburar la superficie de un arma hecha de metal relativamente blando. La espada se colocó en un recipiente lleno de materia orgánica (la mayoría de las veces era carbón), que luego se colocó en un horno. Sin acceso al oxígeno, los compuestos orgánicos se chamuscaron y saturaron el metal con carbono, haciéndolo más fuerte. Con las cuchillas cementadas hubo el mismo problema que con las laminadas: la capa superficial (dura) se trituró rápidamente y la cuchilla perdió sus propiedades de corte.
Más avanzadas fueron las espadas de múltiples capas hechas de acuerdo con el esquema acero-hierro-acero. Permitió crear cuchillas de excelente calidad: el hierro blando del "núcleo" hizo que la cuchilla fuera flexible y elástica, las vibraciones bien amortiguadas en el impacto, y la "cáscara" sólida dotó a la espada de excelentes propiedades de corte. Cabe señalar que el diseño de diseño anterior de la hoja es el más simple. En la Edad Media, los armeros a menudo "construían" sus productos a partir de cinco o siete "paquetes" de metal con diferentes características.
Ya a principios de la Edad Media, se formaron grandes centros metalúrgicos en Europa, en los que se fundió una cantidad significativa de acero y se produjeron armas de calidad suficientemente alta. Por lo general, tales centros surgieron cerca de los ricos depósitos de mineral de hierro. En el siglo IX-X, se hicieron buenas hojas en el estado de los francos. Carlomagno incluso tuvo que emitir un decreto según el cual estaba estrictamente prohibido vender armas a los vikingos. El centro reconocido de metalurgia europea fue el área donde más tarde surgió la famosa Solingen. Allí se extraía mineral de hierro de excelente calidad. Más tarde, el italiano Brescia y el español Toledo se convirtieron en centros reconocidos de herrería.
Curiosamente, a principios de la Edad Media, las hojas de los famosos armeros se forjaban a menudo. Por ejemplo, las espadas del famoso maestro Ulfbreht (que vivió en el siglo IX) se distinguieron por un magnífico equilibrio y estaban hechas de acero perfectamente mecanizado. Fueron marcados con un signo personal del armero. Sin embargo, el herrero simplemente no pudo físicamente hacer todas las cuchillas que se le atribuyen. Y las cuchillas en sí son muy diferentes en calidad. A finales de la Edad Media, los maestros de Zwingen forjaron los productos de los herreros de Passau y Toledo. Incluso hay denuncias escritas de este último contra tal "piratería". Más tarde comenzaron a forjar las espadas del propio Solingen.
Las tiras seleccionadas se calientan y luego se forjan, se sueldan en un solo bloque. Durante este proceso, es importante mantener la temperatura correcta y no quemar el blanco.
Después de la soldadura, la forja de la cuchilla comienza directamente, durante la cual se forma su forma, se hacen los valles y se hace el vástago. Una de las etapas principales de la forja es el proceso de sellado de las cuchillas, que concentra las capas de acero y permite que la espada retenga sus propiedades de corte por más tiempo. En esta etapa, finalmente se forma la geometría de la cuchilla, se determina la ubicación de su centro de gravedad, se especifica el grosor del metal en la base de la espada y en su punta.
Los herreros medievales, naturalmente, no tenían termómetros. Por lo tanto, la temperatura requerida se calculó por el color del filamento de metal. Con el fin de definir mejor esta característica, las forjas se solían oscurecer antes, lo que añadía más místicos al aura del herrero.
Entonces comienza el tratamiento térmico de la futura espada. Esta etapa es extremadamente importante, le permite cambiar la estructura molecular del acero y lograr las características necesarias de la cuchilla. El hecho es que el acero forjado, soldado a partir de varias piezas, tiene una estructura granular gruesa y una gran cantidad de esfuerzo dentro del metal. Con la ayuda de la normalización, el endurecimiento y el revenido, el herrero debería deshacerse de estos defectos lo más posible.
Inicialmente, la cuchilla se calienta a aproximadamente 800 grados, y luego se suspende por el vástago para que el metal no "avance". Este proceso se denomina normalización, para diferentes tipos de acero, este procedimiento se lleva a cabo varias veces. Después de la normalización, sigue un recocido suave, durante el cual la espada se calienta a un color marrón rojizo y se deja enfriar, envuelta en un material aislante.
Después de la normalización y el recocido, puede proceder a la parte más importante del proceso de forjado: el endurecimiento. Durante este procedimiento, la cuchilla se calienta a un color marrón rojizo y luego se enfría rápidamente en agua o aceite. El endurecimiento congela la estructura de acero obtenida durante la normalización y el recocido.
Endurecimiento diferenciado. Esta técnica es típica de los maestros japoneses, se basa en el hecho de que las diferentes zonas de la cuchilla reciben un endurecimiento diferente. Para lograr este efecto, antes del endurecimiento, se aplicaron capas de arcilla de varios espesores a la cuchilla.
Es absolutamente claro que en cualquier etapa del proceso descrito anteriormente, un herrero puede cometer un error que será fatal para la calidad de un producto futuro. En Japón, cualquier herrero, que valora su nombre, tuvo que romper sin piedad las espadas fallidas.
Con el fin de mejorar la calidad de la futura espada, el método de nitración o nitruración se utilizó a menudo, es decir, el tratamiento del acero con compuestos que contienen nitrógeno.
En la saga de Wiland, el herrero, se describió una forma bastante original de nitración, que permitió al maestro crear una verdadera "súper nota". Para mejorar la calidad del producto, el herrero cortó una espada en aserrín, la agregó a la masa y la alimentó a los gansos hambrientos. Después de eso, recolectó excrementos de aves y forjó aserrín. Hicieron la espada "... tan fuerte y fuerte que fue difícil encontrar la segunda en el suelo". Por supuesto, esta es una obra literaria, pero un método similar bien podría tener lugar. Los aceros modernos "nitrogenados" tienen la mayor dureza. En muchas fuentes históricas se informa que las espadas también se endurecieron con sangre, lo que les dio cualidades especiales. Es probable que esta práctica haya tenido lugar, y aquí estamos tratando con otra forma de nitración.
Inmediatamente después del endurecimiento, la cuchilla se libera de nuevo. Una vez finalizado el proceso de tratamiento térmico, comienza la molienda y se lleva a cabo en varias etapas. Durante este proceso, la espada debe ser constantemente enfriada con agua. El afilado y pulido de una espada, así como la instalación de cruces, mangos y tapas en la Edad Media, generalmente no se hacían por un herrero, sino por un maestro especial, un guardián del centro.
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. Это не соответствует действительности. Клинки из дамаска действительно прекрасно сочетают в себе твердость и упругость, но никакими необыкновенными свойствами они не обладают.
