|
Я позволю себе привести полностью отрывок из А.Фуллона, цитируемый Б.А.Колчиным.
«Уклад не есть железо и не есть сталь(1), но особый искусственный род металла, составленный на обоих. Трудно и почти невозможно прибрать два бруска совершенно сходного качества. Он спаивается легко во множестве употребляется на топоры, ножи и на все нужные для сельского хозяйства инструменты»(2). «...Для превращения крицы в уклад полагается оная в горн, сходствующий с обыкновенным кузнечным и покрывается углями; впустивши дух из цилиндрической машины, до тех пор крицу нагревают, пока начнут вылетать белые искры, т. е. до степени наварки; тогда выгребают с поверхности уголь и на крицу спрыскивают воду, а зимою бросают снег. Охлажденную таким образом поверхность отделяют от массы железным инструментом, и сию корку, состоящую из тонких листочков, немедленно собирают в холодную воду; остаток крицы опять нагревают до белых искр и водою или снегом прохлаждают, а поверхность по отделении оной опять в холодную воду бросают и сие продолжают до тех пор, пока вся крица уничтожится. Из имеющихся в воде листиков выбираются сперва самые крупные и укладываются в другой, приготовленный на то подобный первому горн сколько можно плотнее один к другому. Сложив около 20 фунтов оных, продолжают огонь, доколе они начнут соединяться, тогда прилагают к сей массе достаточное число мелких листочков. Листки сии плавятся скоро и соединяются с массою, называемою в тех краях парегою, которая от расплава мелких кусков получает довольно плотное сложение. Тогда останавливают дух и, очистив с поверхности уголь, прохлаждают парегу водой или снегом. Потом оборачивают парегу нижнею стороною в верьх, и нагрев оную, кидают в огонь еще мелких листков, которые расплавившись и соединившись с парегою, соделывают ее столь же плотной с сей стороны, как и с другой».
1 Здесь Фуллон имеет в виду цементованную сталь (томленку).
2 А. Фуллон. О выделке железа в сыродутных печах... СПб., 1819, стр. 8.
Из приведенного отрывка совершенно очевидно, что А.Фуллон обозначает словом «уклад» определённый вид железного сплава, а от себя добавим – с углеродом (во времена Фуллона этот факт был не совсем очевиден). Материал легкосвариваемый и широко употребляемый в изготовлении топоров, ножей и других сельскохозяйственных инструментов. Причём, если, так сказать, формой получения железа в сыродутном процессе (в том смысле, который вкладывал в это понятие Фуллон) была крица, то формой получения уклада была «парега». По крайней мере именно так, по свидетельству Фуллона, она называлась в Олонецкой губернии.
Для того, что бы составить уклад, кричное железо переводилось в науглероженное состояние.
Поскольку науглероживание осуществлялось в открытом горне, и доступной для реакции была только внешняя поверхность крицы, очевидно, что для достижения мало-мальски приемлемого по временным затратам результата, процесс должен был протекать при очень высокой температуре. В любом справочнике металлиста вы найдёте сведения о том, что в современных металлургических агрегатах при температуре порядка 900°С скорость нарастания науглероженного слоя составляет около 0,1 мм/час.
Тем не менее, академик комментирует:
… В обычный кузнечный горн кладут железную крицу, засыпают ее древесным углем и начинают нагрев. При температуре выше 900° углерод начинает диффундировать в железо…
При этом сам Фуллон совершенно четко определяет температурный режим процесса – «крицу нагревают, пока не начнут вылетать белые искры, то есть до степени наварки».
Опять таки, в любом справочнике посвящённом кузнечному делу, можно узнать, что верхняя граница температуры для ковки низкоуглеродистой стали (кричного железа) составляет 1300°С, а белые искры отлетают от железа, когда его температура приближается к температуре пережога – для низко- и среднеуглеродистой стали 1300°С ÷ 1470°С.
Теперь совершенно понятно, зачем приходилось «…впускать дух из цилиндрической машины…». Без интенсивного дутья такой температуры в открытом горне не достигнешь. Правда, и расход угля будет соответствующий.
Процесс превращения крицы в осколки науглероженного железа не очень интересен, поскольку прост, как яйцо. Гораздо интереснее формирование пареги.
Собрав около 8 килограмм крупных осколков, их укладывают в другой горн, и греют их до тех пор, пока они не начнут соединяться. Интересно, при какой температуре это возможно? Без механического воздействия? А Фуллон и не скрывает этого.
Как только осколки начинают соединяться, к ним прилагаются мелкие осколки.
«…Листки сии плавятся скоро и соединяются с массою, называемою в тех краях парегою, которая от расплава мелких кусков получает довольно плотное сложение…»
В сообщении 83 приводилась диаграмма, из которой следовало, что в открытом горне можно получить цементованое железо с содержанием углерода максимум 1,5% . А это температурный диапазон 1280°С ÷ 1400°С. Но скорее всего, все полученное науглероженное железо было доэвтектоидного состава. Об этом свидетельствуют слова Фуллона об укладе «… он спаивается легко…». Даже по нынешним меркам, сварка заэвтектоидных сталей – вещь далеко не лёгкая. А это означает, что температура в горне при сборке пареги составляла не менее 1300°С , а скорее ближе к 1400°С.
Интересно, что по структуре уклад сильно напоминает булат – поскольку является композитным материалом, в котором относительно низкоуглеродистые макрочастицы сцементированы расплавом относительно более высокоуглеродистых. Так сказать, низкоуглеродистый булат.
Выводы.
1. Изготовление уклада так, как это описывает А.Фуллон возможно только при наличии высокопроизводительных воздуходувных машин, например воздуходувных цилиндров с приводом от паровой машины или водяных колёс.
2. Перенесение Б.А.Колчиным технологии изготовления уклада, описываемой А.Фуллоном в обстановку «Древней Руси домонгольского периода» не имеет основания.
3. Металлурги «Древней Руси домонгольского периода» уклада, в том смысле как это слово понимается в работе Б.А.Колчина, не знали.
|
