ПРИЛОЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ^ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КУЗНЕЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖЕЛЕЗА И СТАЛИ, НАЙДЕННЫХ В СЕРЕНСКЕ


Коллекция, отобранная для металлографического анализа, состояла из 100 предметов. Были исследованы следующие категории предметов: из сельскохозяйственных орудий — серпы, косы, из деревообделочных инструментов — топоры, из бытовых предметов — хозяйственные ножи, кресала, из оружия — меч, наконечники стрел.
Наиболее многочисленны в исследовапной коллекции — ножи (76 экз). Из них 20 экз. очень плохой сохранности, поэтому установить технологию изготовления предмета было невозможно.
Исследованием установлено наличие 4 технологических схем изготовления ножей.
Большинство ножей из Серенска имело технологию торцовой наварки стального лезвия па железную основу клинка с последующей тепловой обработкой готового изделия. Из 28 исследованных ножей этой технологической группы термическую обработку сохранили 20 экз. Структура стали — мартенсит или сорбит со следами мартенси- товой ориентировки. Следовательно, термическая обработка представляет собой закалку пожа в холодной воде, или закалку с небольшим отпуском. Микротвердость мартенсита колеблется от 946 кг/мм3 до 350 кг/мм2. Микротвердость сорбита 383 — 322 кг/мм2. Восемь образцов находилось в отожженном состоянии.
Другую большую группу составляют цельностальные пожи. На изготовление этой группы ножей пошла неравномерно науглероженная сырцовая сталь. Из 21 пожа закалку сохрапили 14 экз. Структура стали — мартенсит и сорбитообразный перлит. Микротвердость мартенсита колеблется от 464 кг/мм2 до 824 кг/мм2. Один нож имел микротвердость xia спинке 1290 кг/мм2, а на лезвии значительно меньше — 642 кг/мм3. Этот факт свидетельствует о неравномерном пауглерожеванпи стальной заготовки. Микротвердость сорбитообразного перлита 350 кг/мм2.
В исследованной коллекции по форме выделяются три пожа из раннего балтского слоя. Это ножи с горбатой спинкой. Два из них цельностальные и термически обработанные, а один имел сложную технологию — сварку клинка из трех полос металла: в цептре стальной, а по бокам железные, и последующую термообработку. Сталь имеет структуру мартенсита.
Одним экземпляром представлен нож, сваренный из двух полос металла железа и стали так, что на острие лезвия выходит сталь. Сталь закалена на мартенсит.
Очень интересен нож, по краям клинка которого сохранились остатки меди. Вероятно, это парадный нож, клипок которого был обмеднен. Технологию покрытия цветными и благородными металлами железа и стали в Древней Руси применяли многие ремесленники по металлу.
Таким образом, большинство ножей из Серенска имело технологию изготовления, которая существовала в Новгороде во второй половине XI—XIII вв. Технология, которая характерна для древних кузнечных изделий более позднего времени, т. е. технология косой наварки, на изученном нами материале не встречена. Можно только предположить, что косая пав арка была на тех ножах, где технологию изготовления установить было невозможно из-за сточенности изделия, или плохой сохранности предмета.
Серпы
Технологическому изучению были подвергнуты пять серпов. Иа них обнаружена одна и та же структурная схема: наварка стального лезвия на железный клинок с последующей тепловой обработкой: в одном случае закалка в холодной воде, и в четырех — закалка с отпуском. Закалка с отпуском — наиболее рациональная термообработка для серпов. Стальная наварка на четырех образцах имеет структуру сорбита, а на одном — мартенсита. Микротвердость сорбита 350—383 кг/мм2. Железо плохого качества, сильно загрязнено шлаками.

Из четырех исследованных кос три косы оказались цельностальными, а на одной обнаружена технологическая схема — наварка стального лезвия на основу клинка из малоуглеродистой стали. Цельностальные косы откованы из сырцовой стали. Одна из них закалена на мартенсит, а две имеют отожженную феррито-перлитную структуру. Коса с вваренным высокоуглеродистым лезвием была закалена и отпущена: структура лезвия сорбит, микротвердость 350 кг/мм3.
Т опоры
При исследовании шести топоров оказалось, что перед нами опять типичная древнерусская технология изготовления качественного изделия — наварка стального лезвия на железную основу предмета. Эта технология изготовления топоров сохранялась в русской технике вплоть до XX в. Из 6 топоров нами изученных термическую обработку сохранили 4 экз.
Эти топоры имели структуру стальной наварки мартен- ситную и трооститную. Микротвердость мартенсита колеблется от 514 кг/мм2 до 824 кг/мм2. Два из них получили так называемую местную термическую обработку, т. е. закаливалось только лезвие, а всю остальную часть изделия в охлаждающую жидкость не погружали.
Два топора имели структуру наварной части перлито-ферритную. Эти топоры или не были закалены, или, скорее всего, при случайном пападании в огонь, мог произойти отжиг наварки. Сталь с высоким содержанием углерода: С=0,5%—0,7%.
К ресала
Технология изготовления этих предметов — наварка стали на ударное ребро железпой основы кресала. Сталь высокоуглеродистая, отличного качества, железо чистое, зерна железа мелкие, что говорит о правильном режиме.
Было исследовано два кресала. На одном — структура высокоуглеродистой стальной наварки — мартенсит, микротвердость 1290 кг/мм2. Шов четкий, чистый, тонкий. Другое кресало имело феррито-перлитную структуру стальной наваркп. Микротвердость стали — 254 кг/мм2.
Меч
Клинок меча откован целиком из неравномерно науглероженной стали и термически обработан — закален на мартенсит. Ввиду того, что лезвия меча сильно сточены, можно только предположить, что клинок имел наварные лезвия. Стальная наварка лезвия хорошо прослеживается на одной стороне клинка, на другой — ее проследить не удалось.
Стрелы
Микроструктурному анализу были подвергнуты 5 наконечников стрел. Все они железные; при изготовлении пера стрел применялся холодный наклеп острия. Под микроскопом видны линии сдвигов, характерные для металла, подвергшегося холодной ковке.
Таким образом, техника металлообработки в Серенске, которую представляют рассмотрепные нами изделия, ничем не отличается от общерусской этого времени (XII—XIV вв.). Эта кузнечная продукция изготовлена специализированными кузнецами — ремесленниками, в совершенстве владеющими техникой обработки черного металла. Следует отметить, что во второй половине XII—первой половине XIII в., большинство ножей изготовлялось целиком из неравномерно науглероженной стали с последующей тепловой обработкой. Изготовить и механически обработать цельностальной предмет проще, чем наварить сталь на железную основу. В связи с тем, что сырья было достаточно, главным образом болотной руды, которая встречается повсеместно, мастер не экономил материал, а применял более простую технологию. ¦lt;
Лишь во второй половине XIII в. изготовление цельностальных ножей и других изделий прекращается, и господствующей технологией становится торцовая наварка стали на железную основу. Технология косой наварки, которая характерна для более позднего времени в Серенске не прослежена. Можно только предположить, что косая наварка была на тех изделиях, где технологию изготовления установить было^невозможно из-за сточенности изделия, или плохой сохранности предмета.

Что касается качества металла, то нужно отметить, что железо плохо освобождено от шлаковых включений и содержание шлака в металле повышенное. Сталь чище, но также загрязнена шлаками. Петрографический анализ металлургического шлака с городища (выполнен О. Ю. Круг) показал большую потерю железа в шлаке х.
Образцы исследованы под микроскопом в отраженном свете Слободка р. 7 шт. 3 № 104
Один шлиф — металлургический агломерат. Недовосстановленный магнетитовый продукт незаконченного сыродутного металлургического процесса. Серенек р. 1 шт. 2 № 1718
Два шлифа — остатки вторичного процесса обработки металла.Сплав цветного металла. Серенек. Траншея I
Два шлифа — непрокованная железная крица. Серенек. Траншея Вал p. I
Один шлиф — железный шлак, медленно застывший в сыродутном горне. Крупнозернистый магнетит — фаялитовый шлак с высоким содержанием магнетита (процесс шел с большой потерей железа в шлаке). Серенек, 1965 г.
Шлиф от большого слитка. Железный металлургический шлак. Неравномернозернистый. Содержит магнетит, фаялит, вторичный гематит. Процесс восстановления проходил с большой потерей железа в шлаке. Хомутова Л. С. Техника кузнечного ремесла в дневнерусском городе Серенске (вторая половина XII—XIV вв.) — С А, 1973, № 2, с. 216.

<< | >>
Источник: Татьяна Николаевна Никольская. ЗЕМЛЯ ВЯТИЧЕЙ К истории населения бассейна верхней и средней Оки в IX—XIII вв.. 1981

Еще по теме ПРИЛОЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ^ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КУЗНЕЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖЕЛЕЗА И СТАЛИ, НАЙДЕННЫХ В СЕРЕНСКЕ:

  1. Найден бортовой самописец.
  2. V.Результаты эмпирического анализа
  3. 10.1. Анализ и оценка результатов труда персонала
  4. 5.2. Анализ результатов и оценка социальных достижений
  5. III.Результаты предыдущих исследований и собственный анализ
  6. ПРИЛОЖЕНИЕ 8.В Анализ поглощений
  7. Тайна железа
  8. Кузнечное дело
  9. Железо
  10. Железо
  11. Металлы и кузнечное ремесло
  12. Глава 10 АНАЛИЗ ФИНАНСОВЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КОММЕРЧЕСКИХ ОРГАНИЗАЦИЙ
  13. ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ АНАЛИЗ, ОБОБЩЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
  14. Приложение 24 ПОЛОЖЕНИЕ о группе экономического анализа
  15. Лекция 21 Причины краха советского строя: результаты предварительного анализа
  16. Изделия из металла
  17. Миф об избытке стали