Булатная сталь

Булатная стальБУЛАТ, (булатная сталь) исключительно высоких механических качеств, с узорным рисунком на поверхности, в древности и в средние века в странах Востока шла на изготовление клинков сабель и кинжалов. Металлурги издавна делали попытки восстановить потерянный способ приготовления булата. В 1828—37 гг. П. П. Аносову в Златоусте удалось изготовить несколько булатных клинков. Во второй половине 19 в. вопрос об изготовлении булатной стали  разрабатывался Д. К. Черновым, Н. Т. Беляевым, В. П. Ижевским и в начале текущего столетия Н. И. Беляевым. Долгое время господствовал взгляд, что булатная сталь - особого рода сплав, в котором углерод и железо находятся в особом химическом соединении, при чем значительную роль играют и входящие в него некоторые другие металлы. Профессор Чернов (1869 г.) рассматривал булатную сталь как особую сталь, в которой в деформированном виде сохраняется первичная кристаллизация вследствие низкой температуры ковки. Н. И. Беляев выяснил, что дендритная структура свойственна всякой литой стали в слитках и не разрушается нагревом и ковкой при высокой температуре; таким образом всякая сталь может иметь узорчатую поверхность.

Эти узоры Н. И. Беляев проявлял путем продолжительного травления, - процесс шел тем успешнее, чем резче была выражена макроскопическая неоднородность слитка (1911 г.). Наконец, в 1919 г. профессор А. П. Виноградов (Днепропетровск, Горный институт) исследовал саперную сталь, в которой благодаря прокатке при низкой температуре имеется налицо резко выраженная неоднородность в виде т. н. полосчатой или слоистой структуры. Источником самых разнообразных узоров на шлифованной поверхности стального листа являлись расположенные параллельно поверхности слои феррита, чередовавшиеся со слоями перлитовых масс. Ударами молотка плоская поверхность слоев превращалась в волнистую или холмистую. В дальнейшем шлифовкой срезались выпуклости деформированных слоев, и в сечении получались причудливо расположенные блестящие линии феррита и матовые линии перлита. Расположение линий следует закону наложения горизонталей на геодезической карте холмистой местности: линии тем ближе друг к другу, чем круче поверхность слоистых холмов, и тем дальше друг от друга, чем положе холмы.

Узоры древних булатов состоят главным образом из комбинации трех элементарных узоров: 1) «глазков», или небольших крутков, состоящих из ряда замкнутых концентрических линий; 2) «ониксов», или фигур более значительных размеров, чем глазки, состоящих из ряда концентрических замкнутых или расходящихся линий, напоминающих рисунок агата, и 3) волнистых, параллельных друг другу линий, вьющихся обычно по краю клинка и иногда, в сочетании с глазками, идущих поперек клинка (грозди винограда), разделяя его на колена. Глазки являются результатом пикообразной деформации свиты пластов ударом керна с тыльной стороны и последующей шлифовки, при которой срезаются вершины выпуклостей; благодаря крутизне падения слоев они в сечении дают ряд очень близко расположенных концентрических кружков. Ониксы являются результатом более пологих холмов; расходящиеся линии — результат седлообразной деформации между двумя или несколькими холмами. Наконец, волнистые параллельные друг другу линии получаются в результате продольной волнистой, валообразного типа, деформации слоев. Для воспроизведения узоров древнего булата А. П. Виноградов подвергал образцы с наименее деформированными слоями ударам керна с нижней стороны, - получались резко выраженные глазки; крестообразные удары тупым зубилом давали ониксовидный узор; нанесение зубилом длинных черт вызывало узор параллельных линий.

Т. о. для получения булатной стали необходимо выполнение следующих условий: 1) возможно большая неоднородность стали, 2) прокатка или проковка слитка в полосу при низкой температуре; 3) усиление резкости структуры продолжительным отжигом; 4) деформирование свит слоев образца, сопровождающееся шлифовкой, полировкой и травлением.

  

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 2 - 1928 г.

 

 

Избранное