Булат линия жизни

Булатная сталь - какое звучание! Даже в самом слове "булат" уже ощущаешь твердость и как говорили в старину "крепость". Hедаром булатная сталь до сих пор считается тайной из тайн. Рассказать о булатных сталях техническим языком очень сложно, а поэтому повествование о булате будет самым простым и эмоциональным.

Итак, булатная сталь. Что это такое? Когда она была открыта и при каких условиях? Какие бывают разновидности булатной стали? Где родина булата? В чем ее основной секрет или тайна? Hужна ли она в современном производстве и что сулят древние технологии? Вопросов так много, что для ответов на них нужны целые тома.

Булатная сталь - это тигельная узорчатая, в основном, высокоуглеродистая с особыми свойствами сталь. Количество углерода в булате от 0,83-0,85% до 3- 3,5% и даже до 4%. Среднее содержание углерода в самых распространенных булатах от 1,25 до 1,6%, реже 1,8-2%. В основе строения булатной стали лежит естественная дендритная кристаллизация с большими разновидностями. В структуре булата те же составляющие, что и в обычной стали: феррит, перлит и цементит, но они в корне отличаются своим строением и расположением.

К раскрытию секретов булатных сталей следует подходить чисто философски.

Булат - это продукт природы, продукт вселенной. Все во вселенной является единством противоположностей: твердое - мягкое, горячее - холодное и т.д. Так и булат состоит из чистейшего феррита (мягкая фаза) и цементита (твердая фаза) и различных их комбинаций. Известны булаты мало-, средне- и высоколегированные. Однако изменение свойств сталей за счет легированных добавок возможно до определенных пределов.

Только булатные технологии позволяют сделать чудо - произвести целую революцию в металлургии - миллионы тонн сотни раз переплавленной, "замученной" стали с нарушенной генетикой, засоренной медью, оловом, висмутом, алюминием, свинцом и другими примесями превратить в суперсталь.

Можно ожидать, что в этом случае перечисленные "вредные" элементы не только утратят свое отрицательное влияние, но и окажутся полезными, благородными и заменят частично легирующие элементы.

А поэтому, напомню истину, известную из работ П.А. Аносова и Д.К. Чернова, что булатная сталь лучше всякой стали, из которой она приготовлена, что любая сталь всегда может быть переплавлена в булат и, разумеется, после этого не сравнится по твердости и пластичности с этими же свойствами ее до переплавки в булат. Булатная сталь имеет твердость, не уступающую твердости титано- кобальтовых, титано-, вольфрамо-молибдено-кобальтовых сталей и сплавов типа победит. Hо последний хрупок как стекло и его невозможно наточить до остроты бритвы. Hикогда его не согнешь в дугу, и даже в полдуги и, конечно, победит не перекуешь в любое изделие, как булат Булатная сталь - это композит, химически, физически и структурно неоднородная сталь. К тому же структурная неоднородность ее тоже двойственна. Она возникает не только при фазовых превращениях, но и при кристаллизации слитка, во время которой формируются несколько зон различного строения и состава.

Поверхностная часть слитка содержит 70% цементита, затем идет зона первых столбчатых кристаллов с меньшим содержанием цементита - до 60%. Далее расположена зона с 50% цементита. Последние зоны состоят из равномерных кристаллов и содержат 40-45% цементита. При травлении макротемплета эти зоны имеют сильную контрастность по цвету, позволяющую даже неопытным взглядом приблизительно оценить содержание цементита в каждой зоне. В слитках современных сталей этого не наблюдается.

По нашей оценке существует девять разновидностей технологии получения булата и соответствующих им видов булата, хотя основные структурные составляющие сохраняются неизмененными.

Помимо девяти указанных моделей булата, существует еще две весьма отличные от остальных. Это монгольский "Гинте-булат" (X-XIII век), где в середине слитка имеется высокоуглеродистый, состоящий из 1,5-1,6% С и 8-9% вольфрама, переходящий к поверхности в обычный углеродистый булат (1,3-1,4% С).

Есть еще и половецкий булат - чудо из чудес. Впервые этот вид выделен и описан нами. Выплавляли его в тигле, куда закладывалась сталь, содержащая около 0,8% С и флюс (мел, известь, доломит или обычный песок). Получался булат с крупным узором, подобно дамасской стали с содержанием 1,25-1,3% С.

Родиной булата историки обычно считают Индию. Доказать это точно не удалось, но это не столь важно. Факты свидетельствуют, что булатные стали появились в Индии около 2500 лет назад. Помимо Индии существовали и другие крупные центры производства булатов. Так, на территории Средней Азии в 30 км к северо- востоку от Hамангана на правом берегу Сырдарьи было раскопано древнее городище Ахсикет - бывший крупный политический и экономический центр региона Северная Фергана. Hачиная с VII по XIII век включительно, в Ахсикете выплавляли различные тигельные стали, включая кипящую и спокойную с весьма различным содержанием углерода. Марки стали по углероду соответствовали современным - чистое ферритное железо, далее стали типа 25, 35, 45; У7-У8, У12 и У13, а также булатная сталь. Hа территории городища найдены крупные металлургические мастерские и откопан ров длиной 250 м, шириной 25 м, глубиной 14 м, доверху наполненный различными тиглями емкостью от 2-3 и до 8- 10 кг и даже более. Кандидат исторических наук археолог Ольга Андреасовна Папахристу много лет трудилась на раскопках этого городища. Ее исследования дали богатый материал. Оказывается, древние металлурги Северной Ферганы варили тигельную сталь на каменном угле. Существовала целая гора каменного угля высокого качества, добываемого открытым методом. Эта гора за 500-600 лет полностью была выработана. Таким образом, крупным центром получения булата следует наряду с Индией считать Среднюю Азию.

Другое по технологическим наукам

Баллистические ракеты с ядерными боеголовками для подводных лодок
У истоков отечественных работ по созданию морских баллистических ракет стоял академик Сергей Павлович Королев. Он был первопроходцем и основателем нового направления использования этого совершеннейшего “продукта” научной и конструкторской мысли. По проекту ОКБ-1 (НИИ-88), возглавляемого С.П.Короле ...