Как сделать древний меч
Как сделать меч своими руками: секреты и техника кузнецов, дамасская и булатная сталь, инструкция по изготовлению, основные сложности
Как сделать меч своими руками
В перечень необходимого оборудования входят:
Параметры заготовки для изготовления клинка могут составлять: около 1 метра длины, 5-7 см ширины. Толщина металла должна быть не менее 5 мм. Применив заранее подготовленный чертёж меча, с помощью болгарки с режущим диском заготовке клинка придают нужную форму. Затем используется абразивный диск для шлифовки металла и удаления волнистой кромки по краям лезвия.
Когда форма клинка станет совершенной, по центру лезвия следует наметить «дол» (центральный жёлоб). либо при его отсутствии в требуемой конструкции меча (например, в варианте японской катаны) начертить линию. Далее изготавливается дол, и лучше всего это делать при помощи фрезерного станка.
Скосы с обеих сторон удобнее всего сформировать на ленточном шлифовальном станке, подобный ручной агрегат потребует крайне тщательной разметки. В самом крайнем случае можно проделать эти операции и болгаркой с абразивными шлифовальными дисками. Конец лезвия в результате должен стать толщиной около 1 мм. В завершение при помощи болгарки вырезается хвостовая часть клинка, где будет находиться рукоять меча.
Полноценный кузнечный процесс изготовления меча занимает достаточно много времени и состоит из нескольких этапов, каждый из которых — это кропотливая и трудоёмкая работа. Но красота и мощь получившегося в итоге меча станут самой достойной наградой.
Основные способы получения железа и стали
С древности основным способом получения железа был так называемый «сыродутный» процесс, когда в печь с рудой (горн или домницу) загружали большое количество руды, древесного угля, флюсов и для поддержания горения вдували неподогретый («сырой») воздух. При этом большая часть железа уходила из руды вместе со шлаком. Серьёзный технологический прорыв в металлургии произошёл лишь в начале XVI века, с открытием «прямого» передельного процесса получения качественной стали из руды.
Традиционная «железоделательная» печь представляла собой усечённый конус высотой от 1 до 2 метров, с диаметром в основании примерно 60-80 см. Горн сооружался из огнеупорного кирпича или камня, сверху его обмазывали глиной, которую затем обжигали. В печь вела труба для подачи воздуха, который нагнетался с помощью мехов, а в нижней части горна находилось отверстие для отвода шлаков.
Однородность сырью придавали с помощью повторного пережигания фракций крицы (чугуна) в сталь и обработкой полученного железа и стали методом ковки. Этот процесс решал сразу несколько задач:
Кузнецы-оружейники для придания стали нужных свойств насыщали сплав углеродом либо, напротив, выжигали его избыток. Необходимая температура нагрева металла при всех процессах высчитывалась мастерами исключительно по цвету его накала.
Инструкция по кузнечному изготовлению меча
В процессе изготовления меча в кузнице первоначально формируется заготовка: пластины различных марок катаной листовой стали складываются в несколько слоёв, образуя «пакет». Режущая кромка будущего клинка выполняется из более твёрдой и жёсткой стали, а сердцевина — из более мягкой и гибкой. В итоге клинок приобретает все необходимые боевые качества и хорошо держит заточку.
После этого размечается форма будущего клинка и начинается сам процесс ковки. Заготовку помещают в печь, где под воздействием чрезвычайно высоких температур она становится достаточно мягкой, чтобы можно было сформировать лезвие. В современных кузнях для этого используют гидравлический молот, который мало похож на привычный инструмент кузнеца. Но обыкновенному молоту в любом случае найдётся применение — только с его помощью осуществляется более тонкая и деликатная ковка меча.
Когда заготовка приняла необходимую форму, клинок нужно закалить. Это — одна из самых важных стадий всего процесса, так как если материал не пройдет закалку, он будет хрупким и легко сломается в первом бою. Для закалки используется раскалённое масло, после погружения в которое будущий меч охлаждается в воде. Этот процесс повторяется несколько раз, пока высокоуглеродистая сталь не станет твёрдой, прочной и упругой.
Дамасская сталь
Этот тип стали получается за счёт использования технологии кузнечного сваривания множества слоёв из стальных пластин с разным содержанием углерода. Особые свойства дамасской стали — прочность, эластичность способность клинка долго сохранять остроту, а также наличие особых узоров на лезвии. Они достигаются путём многократных проковок и дальнейшей термической обработки.
Булатная сталь
Особенности ковки и гравировки
Ковка меча и сегодня довольно непростой технологический процесс. Обустроив горн в своей мастерской, в наше время можно выковать меч с использованием рессорно-пружинных сортов стали (марок 65Г, 55ХГР, 55С2ГФ и подобных им аналогов). Подбирая материал, следует учесть, что при ковке будет утрачена часть объёма, потому размеры заготовки должны быть чуть большими в сравнении с выбранным образцом.
Во время поковки на поверхности металла будет образовываться слой окалины. Часть её отвалится сама, но всю поверхность потребуется периодически зачищать, пользуясь щёткой по металлу. Спуски будущего меча можно сформировать и в процессе ковки, но начинающим мастерам лучше сделать это приблизительно и далее использовать наждачный круг.
На конце клинка со стороны рукояти делается хвостовик. Для этого часть полосы проковывают с торцов и плоскостей, образовывая конус. В месте, где хвостовик соединяется с клинком, ковкой формируют «плечи» меча. Долы вдоль плоскостей лезвия проковывают, используя подбойники или шаблоны.
Заготовку клинка после проковки очищают от окалины и стабилизируют (отпускают). Для этого в горне клинок разогревают до красного цвета и оставляют остывать вместе с очагом. Закалку делают после остывания при стабилизации металла. Меч нужно прогревать равномерно по всей длине, следя, чтобы подаваемый воздух не попадал на клинок, а остужать — опуская в воду полностью.
Гарда и другие металлические элементы рукояти обычно изготавливается отдельно и собираются в конечную конструкцию меча при помощи клея либо пластмассы с дальнейшей запрессовкой горячих металлических частей.
Для выполнения гравировки существует несколько способов, самыми распространёнными из которых являются: механический, химический и электрохимиический. Тем не менее ручная резцовая гравировка считается самой красивой и ценной с художественной точки зрения. Для нанесения рисунка таким способом необходимо использование специальных инструментов (штихелей), изготовленных из легированной или инструментальной стали. Здесь необходим инструмент, который называется штихелем.
Есть и другие методы декорирования кованого металла:
После нанесения декоративного оформления обязательно требуется сделать шлифовку и последующую полировку.
Какие могут возникнуть трудности при работе
Следует помнить, что нижняя граница ковкости низкоуглеродистых сталей находится в температурных диапазонах 800-850 градусов. Без приборов определить прогрев материала можно двумя способами:
Закаливание производят, когда металл станет едва красным. После этого нужно снова «отпустить» (стабилизировать) металл. Для этого клинок предварительно зачищают и греют до золотистого цвета, а остывание проводят на открытом воздухе.
Самые популярные мастерские кузнецов в России
Россия издавна считалась одной из ведущих стран мира в плане кузнечного и оружейного дела. Свои лидирующие позиции основные центры российского кузнечного производства, расположенные в городах Ворсма и Павлово (Нижегородская область), Златоуст (Челябинская область), Кизляр (Дагестан), сохраняют вплоть до настоящего времени. Их продукция считается наиболее распространённой и традиционно лидирует в рейтингах лучших кузниц России.
Изготовление меча: описание технологии и материалы
Эволюция меча
Короткие мечи из мягкого железа, получили широкое распространение уже во времена античности.
Римские манипулы и греческие гоплиты шли в бой вооружённые короткими одноручными мечами. Качество металла этих мечей оставляло желать лучшего, но это было массовое производство и от гладиусов легионеров не требовалось прорубать железные доспехи.
Но металлургия совершенствовалась, постепенно появлялись новые методы обработки железа и выплавки стали. В IV-III веке до н.э. появилась технология кузнечной сварки, тогда ещё меди, но впоследствии её стали применять и для сварки полос низкоуглеродистой стали.
Уже в XII-IX веке мастера научились сваривать полосы металла в одну полосу, после чего подвергая термохимической обработке, его кромки получать клинки мечей.
На территории Руси не было месторождений железа, высокого качества, поэтому русские мастера использовали качественный металл, закупаемый в Швеции. Ну, или многократно проковывали металл, полученный из болотной руды, даже из него славянские кузнецы делали великолепные стальные изделия.
Мечи викингов
Знаменитые викинги, как известно, выходцы из Скандинавии. И, говоря современным языком, это были отлично вооружённые и обученные небольшие подразделения морской пехоты, наводившие ужас по всей Европе. Из походов они привозили с собой награбленные сокровища.
Местность современной Норвегии, Швеции, Исландии и Дании, как основные места их поселения, обладали достаточно суровым климатом. Что соответственно наложило свою печать на формирование у викингов властной и иерархической структуры.
Во главе племени или рода стоял военный вождь, обладающий «правом сильного».
В его подчинении были отдельные рода, которые в свою очередь объединялись в кланы. У главы племени в подчинении была военная дружина и корабли – драккары.
Экономика развивалась лишь за счёт добычи и продажи железной руды и изделий из неё, а также скудной охоты и рыболовства, так как земледелие в тех краях было достаточно неудобным и опасным, с точки зрения неурожая, делом. Основным путём экономического развития были торговля, пиратство и набеги на прибрежные города других народов с целью грабежа.
Вооружение дружин скандинавских конунгов ничем не выделялось на фоне вооружения франкских или древнегерманских отрядов. Обычно для старшего воина – это был меч, щит и доспехи, для обычных дружинников топоры и щиты из дерева с набитыми умбонами и оббитой металлом закраиной щита.
Скандинавский меч берет своё начало из франкского прямого меча, также именуемого каролингским.
Это длинный прямой обоюдоострый клинок, с крестовиной. Рукоять круглая или овальная в сечении, одевалась на хвостовик клинка. Поверх рукояти одевалось навершие-яблоко.
Мечи созданные скандинавскими кузнецами предназначены для рубящих ударов. Длиной, обычно 70…90 см. Толщиной – 4..4,2 мм. Шириной – 5…6 см. Конец, как правило, тупой или даже закругленный. Все дело в том, что мечем неудобно наносить колющие удары. По классификации Ошкотта, эти мечи являются подвидом европейских «каролингских мечей».
Мечи носили как удобно воину, обычно на бедре. Но вопреки фильмам носить мечи на спине не очень удобно и к тому же крайне опасно, вынуть его при необходимости быстро не получится. По этой причине это чисто кинематографический приём.
Клинок изготовляли методом послойной ковки, чередуя мягкое и твёрдое железо, этим добивались высокой пластичности и упругости клинка.
Позже скандинавские кузнецы освоили и метод послойной ковки, изготовляя мечи по методу аналогичному дамасской стали, но в отличие от востока, у скандинавов эта традиция не прижилась.
В первую очередь, это связано с наличием залежей железных руд, из которых получалась качественная сталь, которая ценится до настоящего времени, вторым фактором было время. На изготовление дорогого меча могло уходить до полугода, таким временем викинги не располагали, набеги нужно было совершать гораздо чаще.
Металлургия по-японски
Позже всего железо пришло в Японию, но, несмотря на это именно японские мечи известны своими смертельно-опасными характеристиками. «Мастер мечей» в Японии в сословном обществе находился на одном уровне с самураями. Это право давало ему его мастерство.
Кузнецы-оружейники – кадзи, были вне ранга ремесленников и входили в состав от 80…120 кузнечных школ, в разное время их количество менялось.
Железная руда добывалась из речного песка, выплавка стали из такой руды была трудоёмким и длительным процессом. После выплавки полученная сталь многократно проковывалась до получения однородной плотной массы. Полосы из такого материала объединялись кузнечной сваркой в пакет и снова проковывались.
Нужно отличать японскую технологию получения композита из слоёв металла от европейской технологии получения дамасской стали. Если в Японии было принято именно наваривание слоёв стали на основание, то при изготовлении дамаска применялся монолитный пакет, объединённый кузнечной сваркой.
Изготовление японских мечей было сложным процессом. Существовало два основных типа ковки меча:
Сам клинок имел клиновидную форму, что упрощало его обработку и многократное наваривание.
Изготовление самурайского меча по технологии и качеству отличалось от изделий европейских мастеров. Хотя и имело некоторые общие черты.
Европейский меч
Технологии получения металла постоянно развивались, но изначально практически везде использовали одни и те же технологии. Для того чтобы понять сущность меча, придётся вникнуть в технологию его создания с самого начала. С получения руды.
Из руды в железо
Железо изначально добывалось из болот, из так называемой болотной руды, но уже в начале средних веков стали использовать и добычу из закрытых месторождений.
Полученную руду выплавляли в металл сыродутным способом, получившим своё название из-за использования воздуха атмосферной температуры для поддержания горения.
Эффективность получения металла была крайне низкой. Сталь получалась нестабильной структуры, с вкраплениями шлака. Для того чтобы довести её до приемлемого состояния требовалась неоднократная проковка заготовки и в дальнейшем её науглевоживание.
Нужно отметить, что сталь представляет собой сплав железа с углеродом. Чем больше в железе углерода, тем твёрже металл, но в тоже время при значительном количестве углерода материал становится излишне хрупким. При перенасыщении он переходит в чугун, который на тот момент считался бесполезным материалом ввиду невозможности обработки его ковкой.
Плавку производили в печи, куда засыпали железную руду вперемешку с древесным углём и пережигали её в течение определённого времени.
Воздух в домницу подавался мехами. Процесс достаточно небыстрый и затратный, особенно учитывая то, что уголь также требовал длительного пережога из древесины определённых сортов.
После того как уголь прогорал, из печи доставали слитки металла, называемые крицами. Это был сплав шлака, стали и чугуна. Крицу разбивали на более мелкие части, отделяли сталь, после чего проковывали её, удаляя пустоты и частицы шлака. После этого заготовки продавали мастерам оружейникам.
Ковка меча
Кузнечная сварка пакетов металла различной твердости применялась для того чтобы клинок меча обладал достаточной упругостью (мягкая сердцевина), прочностью (средние по твердости боковые пакеты) и твердостью (область лезвия).
Термохимическая обработка обычно заключалась в поверхностной цементации, раскалённая заготовка опускалась в сосуд с мелкоистолченным углём и прогревалась в нем. В это время происходило насыщение поверхностных слоёв стали углеродом, от чего возрастала твёрдость поверхности клинка.
Так делали знаменитые каролингские мечи, изготовление скандинавских мечей практически ничем от этого процесса не отличалось.
Сталь имени базара в Дамаске и булат, и их отличия
Дамасская сталь, несмотря на своё название с городом никак не связана, своё название она получила в Средние века из-за крупного оружейного базара расположенного там. А появилась она ещё в античности.
Клинок из дамасской стали представляет собой клинок из нескольких пакетов стали с различным содержанием углерода.
Наиболее известна так называемая «харалужная» сталь. В этом случае кузнец сваривал несколько прутков металла с разным содержанием углерода в один пакет, после чего закручивал его в косу и проковывал в брусок, несколько таких брусков также сваривались, закручивались и проковывались.
При удачном подборе температур получался гибкий и твёрдый клинок.
После отковки клинок закаливался и затачивался. Характерный упорядоченный рисунок на его поверхности протравливался.
Вторым вариантом изготовления дамаска было многократное проковывание пакета пластин из стали, с постоянным его складыванием и сгибанием. В итоге получалось «слоёное тесто» из сотни с лишним микрослоев материала различной твёрдости и вязкости.
Но и этот вариант занимал огромное количество времени. Для такой ковки требовалось применять труд молотобойцев, так как в одиночку кузнец явно не справился бы с такой работой.
Дамасская сталь отличалась от композитных клинков японских и европейских мастеров. Но, несмотря на великолепные характеристики, изготовление таких мечей было слишком трудоёмким. Особого распространения они не получили, но зато вошли в легенды.
Нужно заметить, что качества дамасских клинков сильно преувеличены. Клинок не мог прорубить сам по себе пластинчатый доспех или перерубить подушку, это все выдумки романистов 18-19 веков. Дамасские клинки отличались лишь повышенной прочностью, остротой заточки и повышенным режущим свойством, за счёт многослойной структуры клинка.
В конце 19 века дамасская сталь и булат были получены русским металлургом Аносовым. Но если булатные клинки массово выпускались на Златоустовском заводе, то выпуск дамасской стали был признан экономически невыгодным, ввиду её сложности.
Булат в отличие от дамаска представляет собой литой металл, а не полученный кузнечной сваркой.
Он как раз и пришёл в Европу с Востока, под именем вутц его делали в Индии, в Афганистане и Иране он еще известен под именем хорошан. Внешне отличить дамасскую сталь от булата сравнительно просто. Булат имеет хаотический, беспорядочный узор, в то время как на дамаске полученном ковкой узор более стабилен и упорядочен.
Получали булат из высокоуглеродистой стали, практически чугуна, добавляя в него частицы низкоуглеродистого металла при плавке, не до конца расплавившиеся частицы низкоуглеродистой структуры и придают булату его характерные узоры.
Вообще древние мастера владели не только этим секретом, вариантов выплавки было много, но основным и наиболее лёгким в освоении был все-таки этот.
Как и дамаск, булат не обладал сверхъестественными способностями. Высокопрочная сталь клинка, хорошая вязкость и твёрдость – это клинок из булата.
Но на фоне современных ему композитных мечей, зачастую изготовленных с нарушениями технологии, булат отличался великолепными характеристиками.
С окончанием средневековья в котором были и войны, и нашествие татар, секрет получения дамаска и булата был утрачен. Восстановил его в 1881 году российский металлург Аносов.
Заключение
Но при этом если посмотреть с точки зрения современной металлургии, то клинки тех времён не представляют ничего особенного, и не обладают никакими сверхъестественными способностями.