Не знаю я, княже, кто же такое делать будет? Соль-то дорога.
Нда, факир был пьян и фокус не удался.
— Ладно, запомните, в том кувшине можно растворить чуть больше одного безмена или пять с небольшим малых гривенок (1 безмен = 5 малым гривенкам = 1/16 пуда ≈ 1,022 кг.) И хоть сколько насыпете соли, хоть подогревать будете, хоть охлаждать, ничего не изменится, больше соли вам в таком количестве воды не растворить.
— Понятно, а токмо причем тут харалуг? — мотнули головой кузнецы.
Событие шестнадцатое
Causa causalis
Причина причин (главная причина).
Как рассказать людям, совершенно незнакомым с химией и физикой, про феррит и аустенит? А ведь надо. Надо с кого-то начинать. Хотя бы для того, чтобы понять, как эту информацию довести до всех кузнецов и металлургов Русского королевства. И дело даже не в дамаске, и тем более булате, дело в производительности труда. Тем же студентам на вводных лекциях профессор Виноградов приводил такой пример про производительность.
Выход годного — это термин такой, при сыродутном процессе с маленькими и, главное, низкими печами был меньше одного килограмм железа, более совершенные кричные средневековые печи, которые сделали выше и попытались подать подогретый воздух, выдавали уже около пятидесяти килограмм, а первые домны или пудлинговые печи уже могли выдать до сто пятьдесят килограмм железа в час. Ну, студенты говорили, больше печь — больше выход.
— Это понятно, но я вам говорю не про общий выход, а про количество загруженной шихты, садка печи обычно оставалась более-менее постоянной, от двухсот до пятисот килограмм смеси угля и руды на одну загрузку печи. В разы увеличилось извлечение.
— Ковали, — отмахнулся от вопроса Виноградов. Металл, ну или железо. Это тоже раствор, как и соль в воде. Только вода — это железо, а соль — это графит или уголь, или сажа, или углерод, как его называли ромеи. Так вот, в этом железе, — он показал на вчерашний толстый меч, — сажи или графита, или лучше углерода, который придаёт стали твёрдость, просто очень мало. Одна часть от двух с половиной сотен (0,4%). И давайте назовём этот металл латинским словом феррит.
— А в этом? — Ероха поднял с земли меч из свейского железа.
— Чтобы графит больше растворялся в железе, нужно его легировать. Например, добавить никель. Ну, это как в воду в том кувшине с солью долить совсем немного вина. Но свеи в своё железо никель не добавляют, они не болотную руду берут, а шахты роют, и в этих шахтах в кусках железной руды сразу есть небольшое количество никеля, которое позволяет углерод удерживать. Получается не феррит, а аустенит. Металлурги, там, на западе, называют его так по фамилии учёного англицкого Остина, который и понял, что это такое.
— Так у нас в руде этого никеля нет, что же нам делать? — задал правильный вопрос Ероха.
— Молодец. Это главный вопрос. Аустенит можно получить и без никеля. Он, кстати, может растворить в себе гораздо больше углерода, до двух частей от сотни, в пять раз больше мягкого феррита (около 2%). А нужно всего лишь сделать следующее — поднять жар или температуру в печи. Как только жар в печи начинает подниматься выше девятисот градусов — свойства получаемого железа начинают сразу улучшаться. Это объясняется тем, что если углерод растворится в аустените, то потом не может никуда деться из металла. Но он хитрый, ему надо куда-то «спрятаться» при охлаждении железа и переходе из высокотемпературного аустенита в существующий при более низких температурах феррит.
— Девятьсот градусов? Это чего? — Ероха последнюю часть лекции не понял, это по физиономии видно было. Задумчивая такая физиономия, хоть и чумазая.
— Это когда у вас заготовка в горне из светло-красного переходит в оранжевый.
— Понятно, и куда же та сажа прячется в твёрдом металле?
— Там так получается, что как бы перемешиваются между собой феррит и аустенит. Ну, вроде как снег в воде, если вода холодная была, а туда снег сыпанули. И вот тут имеет значение скорость остывания. Если очень медленно остывать будет железо, то углерод выделится такими сросшимися шариками — козявками, если быстрее остужать, то пластинками, а если совсем быстро, то эта смесь у нас не получится. Всё остальное можете забыть, но запомните вот что… — Андрей Юрьевич поднял к небу палец, и кузнецы на него уставились, — Чтобы получить хорошую сталь, нужно поднять высоту печи и добавить туда больше угля, а чтобы потом металл не угробить, он должен очень долго вместе с печью остывать, чтобы углерод получился в виде козявок. А для этого толщину стенок печи нужно сделать больше. Вот и весь секрет, как получить замечательную твёрдую сталь — нужно сделать печь выше и толще.
— И дамаск получится — харалуг? — подскочил Ероха, готовый прямо сейчас бежать печь строить.
— Нет, получится просто хорошая сталь. А харалуг сделать проще пареной репы. Сейчас берёте эти свейские мечи и расковываете их в пластину. Так же расковываете обычное кричное железо. Складываете вместе, через один и снова проковываете, соединяете. Потом загибаете и опять проковываете. И это нужно сделать пятьдесят раз. Как бы сто слоев нужно получить. Это надо для того, чтобы козявки равномерно распределились по всему куску железа. А вот последние пять раз нужно поступить чуть по-другому. Перед тем как согнуть лист пополам нужно нанести по всей поверхности глубокие насечки. Насечки сделали, согнули, проковали, снова насечки и опять согнули.
— И будет дамасский меч, — ох, дался им этот дамаск, опять Ероха бежать собрался.
— Почти. В конце берёте и выковываете квадратный пруток. Зажимаете его и крутите. Спираль должна получиться. Всё. Из этой спирали и куёте заготовку для меча. Потом нагреваете его до оранжевого состояния и сразу в подогретое масло конопляное суёте. Вынимаете и отправляете в печь, нагретую до коричнево-красного состояния. И он там медленно вместе с печью должен остыть.
— И…
— Ну, почти. Потом берёте заготовку и опускаете его в воду так, чтобы только лезвие было в воде. Ну, в ванночку глиняную, например, потом прокладываете полосой железа или глины и обсыпаете разогретыми угольями. Лезвие нагреться не должно. И пусть угли чуть погорят. В результате синий дамаск получите. За который можно взять золотом по весу меча. Он даже пружинить будет. Ну, вы согнёте, а он
