Узорная сварка — это практика в изготовлении мечей и ножей , при которой клинок формируется из нескольких металлических кусков разного состава, которые свариваются вместе, скручиваются и обрабатываются для формирования узора. [1] Часто ошибочно называемые дамасской сталью , клинки, выкованные таким образом, часто имеют полосы с немного отличающимся узором по всей длине. Эти полосы можно выделить в косметических целях с помощью надлежащей полировки или кислотного травления . Узорная сварка была результатом ламинированной или штабелированной стали , аналогичной техники, используемой для объединения сталей с различным содержанием углерода , обеспечивая желаемое сочетание твердости и прочности. Хотя современные процессы производства стали исключают необходимость смешивания различных сталей, [2] узорчатая сварная сталь по-прежнему используется изготовителями индивидуальных ножей для косметических эффектов, которые она производит.
Узорная сварка развилась из неизбежно сложного процесса изготовления лезвий, которые были одновременно твердыми и прочными из нерегулярного и неподходящего выхода ранней выплавки железа в кричах . Крич не создает достаточно высоких температур для плавки железа и стали, но вместо этого превращает руду оксида железа в частицы чистого железа , которые затем свариваются в массу губчатого железа , состоящую из кусков примесей в матрице относительно чистого железа, которое слишком мягкое, чтобы сделать хорошее лезвие. Науглероживание тонких железных прутков или пластин образует слой более твердой, высокоуглеродистой стали на поверхности, и ранние кузнецы-лезвийники ковали эти прутки или пластины вместе, чтобы сформировать относительно однородные прутки стали. Этот процесс ламинирования, в котором различные типы стали вместе создают узоры, которые можно увидеть на поверхности готового лезвия, составляет основу узорной сварки. [3] [4]
Узорная сварка датируется первым тысячелетием до нашей эры, когда кельтские и более поздние германские мечи демонстрировали эту технику, [5] а римляне описывали узор клинка. [6] [7] Ко 2-му и 3-му векам нашей эры кельты обычно использовали узорную сварку для украшения в дополнение к структурным причинам. Эта техника включает в себя складывание и ковку чередующихся слоев стали в стержни, а затем скручивание стали для формирования сложных узоров при ковке в клинок. [3] К 6-му и 7-му векам узорная сварка достигла уровня, когда тонкие слои узорчатой стали накладывались на мягкий железный сердечник, делая мечи намного лучше, поскольку железо давало им гибкий и упругий сердечник, который выдерживал любые удары от ударов меча, чтобы предотвратить сгибание или поломку лезвия. К концу эпохи викингов узорная сварка вышла из употребления в Европе. [4] [4] [8]
В средневековых мечах узорчатая сварка была более распространена, чем принято считать. Однако наличие ржавчины затрудняет обнаружение без повторной полировки. [7]
В средние века сталь Wootz производилась в Индии и экспортировалась по всему миру, в том числе в Европу. Сходство в маркировке заставило многих поверить, что использовался тот же самый процесс, и узорчатая сварка была возрождена европейскими кузнецами, которые пытались скопировать дамасскую сталь . В то время как методы, используемые дамасскими кузнецами для производства своих клинков, были утеряны на протяжении столетий, недавние попытки металлургов и кузнецов-оружейников (таких как Верховен и Пендрей) воспроизвести сталь с идентичными характеристиками привели к процессу, который не включает узорчатую сварку. [3]
Древние оружейники использовали эстетические качества узорчатой сварной стали. Викинги , [9] в частности, любили скручивать прутки стали друг вокруг друга, сваривая прутки вместе путем ковки, а затем повторять процесс с полученными прутьями, чтобы создать сложные узоры в конечном стальном пруте. Два прута, скрученных в противоположных направлениях, создавали общий шевронный узор. Часто центр клинка представлял собой сердечник из мягкой стали, а края были из цельной высокоуглеродистой стали, похожей на ламинаты японцев. [10]
Узорная сварка по-прежнему популярна у современных кузнецов клинков как для визуального эффекта, так и для воссоздания исторических узоров и мечей. [11] Современные стали и методы позволяют создавать узоры с гораздо большим количеством видимых слоев по сравнению с историческими артефактами. Большое количество слоев можно получить либо путем складывания, аналогичного историческим процессам, либо путем кузнечной сварки небольшого количества слоев вместе, а затем разрезания заготовки на части, чтобы сложить их и снова кованой сваркой. Это можно повторять до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое количество слоев. Лезвие, отшлифованное из такой заготовки, может иметь узор, похожий на древесные волокна с небольшими случайными вариациями в узоре. Некоторые изготовленные предметы можно перепрофилировать в заготовки с узорчатой сваркой. «Кабельный дамаск», выкованный из многожильного кабеля с высоким содержанием углерода, является популярным предметом для производства кузнецов клинков, производя мелкозернистый, скрученный узор, в то время как цепи бензопилы создают узор из хаотично расположенных цветных пятен. [12] [13] [14]
Некоторые современные мастера по изготовлению клинков подняли узорчатую сварку на новый уровень, используя сложные применения традиционных методов узорчатой сварки, а также новые технологии. Слоистая заготовка стальных прутков с заготовкой клинка, вырезанной перпендикулярно слоям, также может создавать некоторые впечатляющие узоры, включая мозаику или даже письмо. Порошковая металлургия позволяет сплавам, которые обычно несовместимы, объединяться в сплошные прутки. Различные виды обработки стали после ее шлифовки и полировки, такие как синение , травление или различные другие виды химической обработки поверхности, которые по-разному реагируют на различные используемые металлы, могут создавать яркие, высококонтрастные покрытия на стали. Некоторые мастера-кузнецы заходят так далеко, что используют такие методы, как электроэрозионная обработка, чтобы вырезать взаимосвязанные узоры из разных сталей, соединить их вместе, а затем сварить полученную сборку в сплошной блок стали. [14]
Кузнецы иногда наносят Wite-Out , Liquid Paper или другие типы корректирующей жидкости на металл, который они не хотят сваривать вместе, так как диоксид титана в корректирующей жидкости образует барьер между металлом, на который он наносится, и любыми другими частями металла. Например, при создании узорчатой стали путем заполнения стальной канистры кусками металла и порошковой стали и ковки их вместе в единую массу («канистра дамасская сталь») кузнецы часто покрывают внутреннюю часть канистры корректирующей жидкостью и дают ей высохнуть, прежде чем добавлять свои материалы. Таким образом, когда канистра нагревается и сжимается с помощью молота или пневматического пресса , материал внутри корректирующей жидкости куется вместе, но он не куется канистре, позволяя узору, созданному ковкой различных материалов вместе, быть видимым в готовом изделии, поскольку он не покрыт гомологичной сталью канистры. [ требуется ссылка ]
Термин «узорная сварка» был придуман английским археологом Гербертом Мэрионом в статье 1948 года: «Сварка этих мечей представляет собой чрезвычайно сложную операцию. Я не знаю более тонкой кузнечной работы... Я назвал эту технику «узорной сваркой»... Примеры узорной сварки датируются периодом от третьего века до эпохи викингов». [15] [16] [17]
