Home Технологии Военные технологии ВТОРАЯ ПОПЫТКА: СРЕДНЕВЕКОВЫЙ МЕЧ
ВТОРАЯ ПОПЫТКА: СРЕДНЕВЕКОВЫЙ МЕЧ PDF Печать E-mail
Выковать настоящий меч XIII века из заготовки, работу над которой мы описали в статье «Железный век» («ПМ» № 2’2009), оказалось не так уж и просто. Как и у средневековых кузнецов, оружие получилось у нас вовсе не с первой попытки





Кузнец-оружейник Василий Иванов, специализирующийся на традиционном японском оружии, по просьбе редакции «Популярной механики» взялся за проект исторической реконструкции европейского меча XIII века. Меч пришлось делать с нуля – начиная с выплавки стали из руды. Первая модель оказалась неудачной, и лишь вторая успешно прошла контрольные испытания

Кузнец-оружейник Василий Иванов, специализирующийся на традиционном японском оружии, по просьбе редакции «Популярной механики» взялся за проект исторической реконструкции европейского меча XIII века. Меч пришлось делать с нуля – начиная с выплавки стали из руды. Первая модель оказалась неудачной, и лишь вторая успешно прошла контрольные испытания
Для экономии времени нам пришлось несколько отступить от исторической аутентичности и заменить бригаду молотобойцев одним пневмомолотом. С его помощью многопакетному бруску придается первоначальная форма – его проковывают в полосу, формируют хвостовик клинка

Для экономии времени нам пришлось несколько отступить от исторической аутентичности и заменить бригаду молотобойцев одним пневмомолотом. С его помощью многопакетному бруску придается первоначальная форма – его проковывают в полосу, формируют хвостовик клинка
Хотя пневмомолот позволяет экономить силы и время, некоторые операции можно сделать только вручную

Хотя пневмомолот позволяет экономить силы и время, некоторые операции можно сделать только вручную
Закалка – самая эффектная часть процесса термической обработки стальных сплавов, включающего отжиг, собственно закалку и отпуск. Во время закалки разогретую заготовку из углеродистой стали  опускают в ванну с водой, солевым раствором или маслом

Закалка – самая эффектная часть процесса термической обработки стальных сплавов, включающего отжиг, собственно закалку и отпуск. Во время закалки разогретую заготовку из углеродистой стали опускают в ванну с водой, солевым раствором или маслом
При быстром охлаждении в стали возникает мартенсит – кристаллическая структура, благодаря которой металл становится прочным, твердым и упругим (хотя теряет пластичность и приобретает хрупкость). Образовавшиеся неравномерности внутренних напряжений частично снимаются при последующем отпуске – нагревании до невысокой температуры и охлаждении

При быстром охлаждении в стали возникает мартенсит – кристаллическая структура, благодаря которой металл становится прочным, твердым и упругим (хотя теряет пластичность и приобретает хрупкость). Образовавшиеся неравномерности внутренних напряжений частично снимаются при последующем отпуске – нагревании до невысокой температуры и охлаждении
Для проковки долов используется специальный инструмент – шперак. Это Т-образные щипцы с круглыми губками, между которыми зажимается будущий клинок

Для проковки долов используется специальный инструмент – шперак. Это Т-образные щипцы с круглыми губками, между которыми зажимается будущий клинок
При проковке шпераком пневмомолотом с обеих сторон клинка образуются полукруглые пазы – долы, которые затем шлифуются вручную с помощью мокрых абразивных камней. Долы часто ошибочно называют «кровостоками», но на самом деле они выполняют функцию ребер жесткости, а заодно позволяют уменьшить массу клинка

При проковке шпераком пневмомолотом с обеих сторон клинка образуются полукруглые пазы – долы, которые затем шлифуются вручную с помощью мокрых абразивных камней. Долы часто ошибочно называют «кровостоками», но на самом деле они выполняют функцию ребер жесткости, а заодно позволяют уменьшить массу клинка
Последний, заключительный этап изготовления меча – это «одевание» клинка. Перекрестие мы отлили из бронзы, а затем кузнечным способом сварили две бронзовые планки между собой, оставив в центре отверстие для хвостовика клинка

Последний, заключительный этап изготовления меча – это «одевание» клинка. Перекрестие мы отлили из бронзы, а затем кузнечным способом сварили две бронзовые планки между собой, оставив в центре отверстие для хвостовика клинка
Навершие («яблоко») тоже отлито из бронзы. Под замшу, которой обмотана деревянная рукоять мяча, вставлено металлическое кольцо – для лучшего удержания и контроля положения меча. Для придания исторически аутентичного вида мы прогрели бронзовые детали газовой горелкой, чтобы они покрылись патиной и не выглядели новыми

Навершие («яблоко») тоже отлито из бронзы. Под замшу, которой обмотана деревянная рукоять мяча, вставлено металлическое кольцо – для лучшего удержания и контроля положения меча. Для придания исторически аутентичного вида мы прогрели бронзовые детали газовой горелкой, чтобы они покрылись патиной и не выглядели новыми

В февральском номере «ПМ» мы начали рассказ о нашем проекте исторической реконструкции средневекового меча под руководством известного кузнеца-оружейника Василия Иванова, руководителя мастерской традиционного японского оружия Ishimatsu. В первой статье мы описали, как получали нужные сорта стали из железной руды, и пообещали опубликовать продолжение в следующем номере. Однако нас поджидали технические трудности, которые задержали продолжение почти на два месяца. Впрочем, трудности эти тоже вполне исторически аутентичны – с ними встречались и средневековые кузнецы-оружейники.

От бруска к клинку
 
Итак, у нас есть стальной брусок, собранный из семи пакетов,– каждый из них имеет свою структуру и назначение в конструкции клинка. Первымделом нужно превратить этот брусок в собственно заготовку – проковать встальную полосу заданных размеров с учетом запаса на проковку и оттяжку лезвия(для экономии времени мы немного отступили от исторической аутентичности,использовав для этой операции пневмомолот). На заключительной стадии этогоэтапа Василий, уже вручную, придает полосе первоначальную геометрию, формируяхвостовик, кончик и пятку клинка. С этого момента полоса по форме уже отдаленнонапоминает будущий меч. После того как металл остыл, Василий еще развнимательно осмотрел и измерил полученную заготовку, оставив небольшой запасметалла на исправление будущих ошибок.
 
Следующая стадия – проковка долов. Долы – это продольныепазы, проходящие вдоль части длины клинка. Иногда их ошибочно называют«кровостоками», хотя на самом деле функция долов в конструкции клинкасовершенно иная – они уменьшают массу клинка и играют роль ребер жесткости.Долы проковываются с помощью специального инструмента, называемого шпераком.Шперак представляет собой Т-образные щипцы с губками круглого сечения,заготовка зажимается между ними и проковывается, в результате с обеих сторонклинка появляются продольные пазы.
 
И наконец, заготовка приобретает более-менее окончательныйвид после оттяжки (формирования) лезвия. «Это довольно кропотливый процесс, –объясняет Василий. – Если на предыдущих этапах можно использовать пневмомолот,то для оттяжки лезвия необходима высокая точность, которая достигается толькоручной ковкой». На этой стадии окончательно задается геометрия будущего клинка,можно немного изменить расположение центра тяжести, варьируя толщину клинка укончика или у основания. Толщина режущей кромки на этом этапе составляет 2–2,5мм. Тоньше нельзя: можно перекалить сталь, да и запаса для каких-либо«маневров» не останется.
 
Но вот предварительные работы почти закончены. Василий ещераз проверяет соответствие размеров клинка нашему техзаданию, рихтует заготовкуи переходит к следующему этапу – термообработке.
 
Термообработка
 
К закалке приступают не сразу. Сначала нужно избавиться отвнутренних напряжений в материале, которые могли появиться во время ковки. Дляэтого клинок отжигают – нагревают до 950–970°С, а затем оставляют медленноостывать прямо в горне – этот процесс занимает 5–8 часов. Затем заготовкуокончательно рихтуют, причем минимально, чтобы избежать переуплотненияматериала в различных частях клинка.
 
Закалка – самая известная часть процесса термообработки. Призакалке происходит быстрое охлаждение заготовки, углеродистая сталь становитсяпрочной, твердой и упругой (снижается ее пластичность и вязкость).
 
Василий накладывает древесный уголь и разжигает горн,поясняя: «Древесный уголь горит более равномерно. К тому же он легче кокса, ипоэтому вероятность повредить горячий пластичный клинок при разогреве меньше».Он нагревает клинок, стараясь добиться равномерного прогрева примерно до890–900°С, затем вынимает заготовку из горна и опускает в ванну с солевымраствором на 7–8 секунд. Затем клинок нужно отпустить – снять внутренниенапряжения, накопившиеся в металле во время закалки, сделать его менее хрупкими увеличить ударную вязкость: нагреть до невысокой (180–200°С) температуры иохладить до комнатной в воде (или воздухе – методики варьируются). Эту операциюпроизводят обычно несколько раз (в нашем случае три) с перерывами в 15–20минут. После этого клинок оставляют в покое на несколько дней, чтобы оставшиесявнутренние напряжения проявились и «устаканились». «Клинок желательноподвесить, а не просто положить на наковальню, – замечает Василий. – Иначенеравномерности в теплообмене могут нарушить геометрию, то есть клинок банально‘поведет». Но даже в подвешенном состоянии по прошествии нескольких днейклинок, как правило, нуждается в небольшой щадящей холодной рихтовке.
 
После термообработки – очередной контроль качества. Василийтщательно осматривает клинок на предмет «непроваров», трещин, проверяет его наизгиб и кручение, бьет клинком по доске плашмя и вновь осматривает. Затем онзажимает клинок двумя пальцами и бьет по нему металлической палочкой,внимательно прислушивается к звону и скептически качает головой: «Когда звукзвонкий, колокольный, по мечу идет долгая вибрация – это говорит о прокованностимеча, отсутствии внутренних микротрещин и достаточно высокой степени закалки.Если звук хриплый, тусклый и недолгий – значит, есть какие-то дефекты. Здесьчто-то не так: звук мне не нравится». Но объективных признаков вроде бы нет,так что переходим к следующему этапу.
 
Механическая обработка
 
Этот довольно монотонный процесс занимает почти две недели.За это время оружейник с помощью мокрых абразивных камней из песчаника снимаетлишний металл, шлифует долы, формирует и затачивает режущую кромку. Но вот,наконец, работа близится к концу, и Василий приступает к окончательной проверке– вновь осматривает клинок, разрубает несколько деревянных брусков, мягкийстальной уголок, несколько раз изгибает клинок: «Похоже, закалился неравномерно– при изгибе основание образует дугу, а кончик почти прямой», – и в этот самыймомент зажатый в тиски клинок с неприятным хрустом трескается. Его конецпо-прежнему зажат в тисках, а остаток – в руках у Василия, который пожимаетплечами: «Я же говорил, что тут что-то не так! Вот поэтому мы при выплавкеделали несколько заготовок. Ничего страшного – разберемся, почему этопроизошло, и попробуем еще раз».
 
Сломанный меч
 
Собственно, именно это и задержало выход данной статьи надва с лишним месяца – потребовалось разобраться в причинах произошедшего,провести несколько экспериментов, внести коррективы в процесс… и повторить весьпуть от многопакетного бруска заново.
Почему же сломался наш первый меч? «Напомню, что мыиспользовали нестандартные стали, точный состав которых неизвестен, а значит,их характеристики сложно предсказать, – говорит Василий. – По-видимому, закалкабыла чрезмерно ‘жесткой’ – слишком высокая температура и использование солевогораствора привели к образованию микротрещин в высокоуглеродистой стали. Эточувствовалось уже на этапе предварительной проверки после закалки – по звуку игибкости, но окончательно подтвердилось только после мехобработки – стали виднымикротрещины на поверхности».
 
Звонкий клинок
 
После ряда экспериментов процесс термообработки былмодифицирован. Во-первых, мы решили немного изменить геометрию клинка, увеличивтолщину кончика, чтобы закалка стала более равномерной. Во-вторых, уменьшилитемпературу нагрева до 830–850°С и саму закалку решили проводить не в солевойванне, а в водно-масляной (слой масла толщиной 30 см поверх воды). После такойдвухступенчатой (за счет масла, имеющего температуру кипения около 200°С) закалки,длящейся 7–8 секунд, клинок охлаждался в воздухе (на морозе в –5°С) до полногоостывания (5 минут). Методика дальнейшей термообработки также была изменена:клинок отпускали для снятия внутренних напряжений в пять заходов, нагревая дотемпературы 280–320°С, а затем оставляя остывать в воздухе.
 
И вновь – перерыв в несколько дней, рихтовка, обдирка,шлифовка и заточка.
 
И вот, наконец, Василий вновь бьет металлической палочкой поклинку, прислушивается к долгому музыкальному звону, и на лице его появляетсяудовлетворенная улыбка: «Кажется, на этот раз все получилось!» Он зажимаетклинок в тиски и тянет за хвостовик – клинок сгибается в почти идеальную дугу.
 
Остаются только всякие мелочи – протравитьрисунок, чтобы на поверхности клинка появился красивый узор, подогнатьдеревянные ножны, установить на меч рукоять, обтянутую замшей, бронзовыеперекрестие и навершие (так называемое яблоко). Меч, почти в точности такой,каким могли биться русские воины XIII века, полностью готов – остается толькоиспытать его. Но об этом – в одном из следующих номеров.