Железо: как его делали? Дополнение — тигельная сталь и чугун
На этой неделе в дополнение к нашему циклу из четырёх с половиной частей о досовременном производстве железа и стали (I, II, III, IVa, IVb) мы рассмотрим два альтернативных региональных процесса: какое место они занимали в уже подробно описанной производственной цепочке, как работали и какой продукт давали. Речь пойдёт о раннем производстве чугуна в Китае и разновидности тигельной стали под названием вуц, которую получали в Индии — и шире, в Южной Азии.
Сначала несколько необходимых оговорок. Ни один из этих способов производства железа не применяли в основной области моих исследований — Средиземноморье эллинистической и римской эпох. Правда, в то время вуц ввозили туда в небольших количествах, а отдельные чугунные изделия из Китая достигали более широкого римского или эллинистического мира — но их было очень, очень мало. Поэтому мои знания здесь гораздо скромнее, и я сильнее завишу от работ других исследователей. Более того, часть научной литературы по этим темам написана на языках, которых я не читаю, так что и здесь мне приходится полагаться на других учёных. В итоге обсуждение процессов будет намного более общим, а в утверждениях я постараюсь быть осторожнее. Кроме того, у меня просто нет сведений, позволяющих так же подробно рассказать о жизни самих металлургов, как в предыдущих статьях, поэтому речь пойдёт главным образом о процессе и продукте, а не о людях.
И всё же эту статью стоило написать, потому что обе темы окружены изрядной и совсем не полезной «таинственностью». Рассуждая о китайском производстве чугуна, инновацию часто помещают не на то место как в общей производственной цепочке, так и в истории развития железоделательных технологий. А популярные рассказы об индийском вуце нередко превращают его в полулегендарный, «утраченный» и загадочный процесс, хотя на самом деле это довольно хорошо изученный способ получения высококачественной стали.
(Позднейшая правка: из-за связанного с выборами троллинга, пришедшего с других сайтов, мне пришлось удалить комментарии, уходившие от исходной темы. Прошу прощения у всех, чьи комментарии попали под сокращение, кроме тролля: я хотел сохранить обсуждение по существу и не дать ему свалиться в бездну нескончаемой политической перебранки.)
Чугун в Китае
В этом цикле я уже не раз говорил, что сыродутные горны, в которых в досовременную эпоху выплавляли железо, обычно не могли достичь высокой температуры — 1538 °C, — необходимой для настоящего плавления железа. Вместо этого чистое металлическое железо получали твёрдофазным восстановлением, то есть сыродутным процессом, одновременно выплавляя из крицы практически всё, что не было железом. Для большей части мира на протяжении большей части досовременной эпохи это верно.
Китай, по-видимому, был необычным исключением. Замечу, что исследования в этой области продолжаются: датировки до сих пор меняются — новые находки отодвигают самые ранние даты в прошлое, — а точный характер перехода от обработки бронзы к обработке железа в Китае и роль уже рассмотренного нами промежуточного сыродутного этапа, насколько мне известно, всё ещё обсуждаются. Значительная часть литературы по этому вопросу, что неудивительно, написана на китайском, которого я не читаю. Поэтому я постараюсь как можно лучше обобщить известное мне.
По материалам Википедии: фрагмент китайского чугунного изделия, датируемого V веком до н. э. или ранее.
Чугун, судя по всему, широко распространился в Китае в период Сражающихся царств (453–221 годы до н. э.), хотя сама технология, вероятно, зародилась ещё в предшествовавший ему период Вёсен и Осеней (770–454 годы до н. э.), а повсеместной стала в раннюю эпоху Цинь и Хань (221 год до н. э. — 220 год н. э.). Согласно общей рабочей гипотезе, основанной на имеющихся данных, чугун возник не из сыродутного производства железа — первые несколько веков оба процесса, похоже, сосуществовали в Китае, — а из печных технологий, уже применявшихся для литья изделий из медных сплавов, то есть бронзы. Затем качество чугунных изделий стало достаточно высоким, чтобы новое производство вытеснило сыродутное, вероятно, в последнем веке до нашей эры. Повторюсь: эти датировки очень приблизительны и, судя по разбросу в научной литературе, далеко не устоялись. Самая свежая найденная мной работа — «Everything Old is New Again? Rethinking the Transition to Cast Iron Production in the Central Plains of China» в Journal of Anthropological Research (2014), поэтому я принял предложенные там даты; Крэддок и Тайлекот приводят несколько более поздние.
Основой производства чугуна служит одно необычное свойство железоуглеродных сплавов: при добавлении углерода температура плавления смеси снижается. При содержании углерода 4,3% железо плавится уже при 1150 °C, что, как вы помните, вполне достижимо в досовременной печи с мехами — к тому же китайские печи в целом, похоже, были лучше и жарче современных им европейских. Небольшое количество серы — обычно попадавшей в металл из каменного угля, служившего источником углерода, — или фосфора могло ещё сильнее снизить температуру плавления, хотя эти примеси способны сделать металл хрупким. В большой печи с подачей воздуха мехами смесь железа и углерода нагревалась до температуры, при которой становилась жидкой и достаточно текучей для литья. Более лёгкие шлак и прочие примеси можно было отделить флюсом и выпустить. Результатом был чугун — по-английски также pig iron.
Проблема, как мы уже обсуждали, в том, что полученный таким образом чугун обладает неблагоприятными свойствами, особенно в том, что касается прочности, хрупкости и ковкости. Уточню: полученное этим способом железо остаётся чугуном, даже если его не заливают в литейную форму; как вскоре станет ясно, это название разновидности железа. Короче говоря, он слишком твёрдый, слишком непрочный и слишком склонен ломаться и трескаться, а не гнуться. Содержание углерода в чугуне, разумеется, очень велико: при доле выше 4% углерод делает железо чрезмерно твёрдым и негибким, отчего оно становится крайне хрупким. Если кремния мало — он мог попадать в металл из частиц шлака, которые плавились и растворялись в железе при высокой температуре, — а охлаждение идёт довольно быстро, образуется твёрдый и хрупкий цементит. Сам по себе цементит не плох: мы видели это на примере термообработанной стали, где небольшое его количество среди феррита повышало прочность и твёрдость. Но здесь цементита не немного, а очень много. При его доле свыше 60% получается так называемый белый чугун. Такое количество цементита делает чугун очень твёрдым и очень хрупким: он легко ломается, а эффективно отливать его даже трудно, потому что при остывании он может растрескаться от термических напряжений.
По материалам Википедии: печатная иллюстрация эпохи Юань с китайской печью, мехи которой приводятся водяным колесом (1313). Такая механизация должна была значительно сокращать трудозатраты при работе печи.
Медленно охлаждённый чугун с высоким содержанием кремния мог превратиться в серый чугун. В нём меньше цементита, зато есть включения графита — небольшие участки чистого кристаллического углерода, который не смог раствориться в железе. Они почти не имеют прочности и фактически действуют как трещины в металле, заметно снижая его общую вязкость. Крэддок отмечает, что ранний китайский чугун обычно был серым, однако — что любопытно — содержал меньше кремния, чем можно было бы ожидать от серого чугуна. Поэтому почти для любого инструмента или оружия наш чугун практически бесполезен: он слишком хрупок, чтобы выдерживать серьёзную нагрузку. Но мы ещё не закончили.
Ключевым приёмом, который разработали китайские металлурги, по-видимому, было томление чугуна. Если нагреть железо до температуры плавления или чуть ниже в окислительной среде, то есть на открытом воздухе, происходит несколько процессов. Во-первых, окисление начинает выводить углерод из железа — вспомните, как тепло и воздух обезуглероживают железо, из нашего разговора о производстве стали. Одновременно графит, изначально образующий длинные тонкие хлопья, собирается в более компактные округлые включения, которые создают в металле меньше напряжений. Самого графита тоже становится меньше, потому что он состоит из углерода, удаляемого воздухом при обезуглероживании. Если держать железо горячим и открытым воздуху достаточно долго, его можно обезуглеродить до стали или даже до ковкого железа, пригодного для инструментов, оружия, доспехов и других изделий.
(Отмечу, что несколько иные способы удаления углерода, превращавшие чугун в пригодное для обработки ковкое железо, — так называемый кричный передел — появились в позднесредневековой Европе. Его проводили в кричном горне: такие горны встречаются в Европе уже в XIII веке. Чугун разбивали на мелкие куски и нагревали в окислительной среде, чтобы железо расплавилось, а лишний углерод в виде графита выгорел, оставив внизу крицу. К XV веку технология развилась настолько, что позволяла получать сталь для доспехов и оружия. Это, уточним, значительно позже I века до н. э., когда китайский метод уже достиг зрелости.)
Поэтому к началу эпохи Цинь и Хань (221 год до н. э. — 220 год н. э.) мы видим множество разнообразных предметов — инструментов, оружия и так далее, — сделанных из чугуна, в той или иной степени подвергнутого томлению. Однако степень обработки сильно различается: микроструктура, а значит, и качество металла заметно меняются от изделия к изделию. По выражению Крэддока, это указывает, что «сложную, долгую и энергоёмкую обработку [то есть томление] часто не проводили или она не давала желаемого результата» (Крэддок, указ. соч., с. 269). Томление нередко требовало часами, если не днями, держать металл горячим на открытом воздухе. Учитывая расход топлива, неудивительно, что процесс порой сокращали и получали металл худшего качества. К I веку до н. э. китайские методы томления явно усовершенствовались: твёрдофазное обезуглероживание стало достаточно надёжно превращать чугун в сталь и железо, чтобы сыродутную плавку оставили в пользу нового процесса.
Важно понимать, какие этапы производственной цепочки заменяет чугун, а какие — нет. Для железных изделий самого низкого качества, которые действительно можно сразу отлить, производство чугуна могло заменить и выплавку в сыродутном горне, и часть кузнечной работы. Но для большинства железных изделий, включая почти все инструменты и оружие, оно по сути заменяло только выплавку, а томление заменяло науглероживание обезуглероживанием. Если во время томления железо оставалось жидким, его, возможно, удавалось отлить в приблизительную форму будущего предмета, но для окончательной отделки обычно всё равно требовался кузнец. Мне неясно, насколько часто томлёное железо отливали близким к окончательной форме, а насколько часто выпускали брусками для последующей ковки.
Место китайского чугуна в общей картине
Всё это особенно примечательно потому, что китайский способ производства чугуна, похоже, распространялся весьма ограниченно. Технология явно достигла Южной Азии, где чугун иногда смешивали с сыродутным железом в описанном ниже тигельном процессе, чтобы получить сталь. Таким образом, южноазиатские металлурги использовали чугун как сырьё для тиглей, но не как конечный продукт. Однако, хотя технология была им доступна, для производства ковкого железа они продолжали пользоваться сыродутными горнами, а не разработанным в Китае сочетанием выплавки чугуна и томления, несмотря на то что явно умели работать и так. Китайская металлургия заметно влияла и на производство железа в досовременных Корее и Японии, однако там тоже продолжали получать металл твёрдофазным, то есть сыродутным, восстановлением и не переняли чугунный процесс.
Почему? Похоже, главное здесь в том, что томление или кричный передел были долгими и требовали много топлива. Экспериментов с этими процессами мне известно меньше, чем с сыродутными, но я встречал оценки, согласно которым для полноценного превращения чугуна в сталь или ковкое железо требовалось несколько дней. Всё это время железо нужно было держать открытым воздуху — а значит, оно само по себе остывало — и при этом почти расплавленным. Один из способов добиться относительно равномерного содержания углерода заключался в том, чтобы сохранять железо полностью жидким и регулярно перемешивать его по мере обезуглероживания; возможно, это заодно сокращало нужное время. Но расход топлива при таком методе должен был быть огромным.
Кроме того, отливка с последующим томлением могла дать металл худшего качества. В полученной таким способом стали обычно больше серы, фосфора и кремния — элементов, которых в железоуглеродном сплаве по возможности избегают. В китайских чугунных изделиях их, похоже, меньше, чем можно было бы ожидать по раннему европейскому чугуну, но меньше — не значит ноль. Дело в том, что при сыродутном процессе используется древесный уголь, состоящий почти из чистого углерода, а кремний и многие другие примеси удаляются. Для выплавки чугуна часто применяют каменный уголь, содержащий небольшое количество серы; другие примеси из руды, вместо того чтобы исчезнуть, могут раствориться в расплавленном железе. Тигельный процесс, описанный ниже, избегает этой проблемы: сначала руду восстанавливают в сыродутном горне и лишь затем, уже сравнительно чистой, плавят. Возможно, именно поэтому китайское томлёное железо — несмотря на то, что обработка полностью расплавленного металла могла почти избавить его от шлака и сделать содержание углерода очень равномерным, — так и не приобрело репутацию превосходного продукта, которой явно пользовался вуц.
По материалам Википедии: иллюстрация из китайской энциклопедии эпохи Мин «Тяньгун кайу» (1637), показывающая томление, или «передел», чугуна в сталь либо ковкое железо. Здесь представлен весь процесс: доменная печь справа, воздух в которую нагнетают мехами, подаёт расплавленный чугун в кричный горн. Там металл смешивают с оксидом кальция — флюсом, связывающим шлак.
В итоге мы, насколько мне известно, почти не видим китайских железных изделий в дальней торговле — разительный контраст с южноазиатской сталью вуц, которая, помимо прочего, была ценным товаром в самом Китае, а значит, её считали лучше местного продукта. Например, в более широком римском мире мне известно всего несколько китайских изделий, и все они — чугунные котлы (см. Тайлекот, указ. соч., с. 325–326). Это особенно заметно, потому что римляне ввозили из Китая немало других товаров, прежде всего шёлк, и охотно покупали индийский вуц — то есть спрос на качественную иностранную сталь у них определённо был. Конечно, вокруг самого Китая китайские железные изделия распространялись шире. Однако большинство известных мне примеров связано с проникновением китайской металлургии в Степь, где почти не было конкуренции, поскольку кочевые народы обычно производили мало металла. В Японии, Корее и Юго-Восточной Азии китайские изделия не вытеснили местные, а это позволяет предположить, что транспортные расходы перевешивали производственные преимущества иной технологии.
Следовательно, насколько я могу судить, китайский чугунный процесс — в отличие от намного более позднего бессемеровского — не был радикально дешевле, быстрее или эффективнее сыродутных способов, хотя, по-видимому, всё же давал некоторое преимущество. Во многих случаях он, возможно, в среднем производил немного худший конечный продукт. Подчеркну, что это очень приблизительная оценка: я не видел ни одной попытки сколько-нибудь уверенно определить производительность китайского чугунного процесса и расход топлива — в отличие от экспериментов с сыродутными горнами и тигельной сталью. Мой вывод в основном основан на том, насколько мало эта технология распространялась.
Это важно для понимания места китайской системы производства чугуна в развитии железоделательного дела. О ней часто рассказывают с придыханием, намекая, будто Китай намного опережал весь остальной мир в металлургии. Здесь следует осторожно обращаться с некоторыми статистическими данными. Возьмём лишь один пример. Дж. Л. Абу-Лугод в книге Before European Hegemony (1989) повторяет оценку Роберта Хартвелла: «Объём угля, ежегодно сжигавшегося в XI веке только для производства железа в северном Китае, примерно равнялся 70 процентам всего угля, который в начале XVIII века ежегодно использовали все металлурги Великобритании» (Хартвелл, 1967, с. 122). Это преподносится как свидетельство того, что Китай вёл производство «в масштабе, которого больше нигде в мире не достигали до промышленной революции» (с. 324). Звучит впечатляюще.
Но у такой оценки множество проблем. Во-первых, судить о производстве железа по расходу угля крайне неразумно: количество каменного или древесного угля на единицу железа будет колоссально различаться в зависимости от эффективности метода. Несомненно, например, что бессемеровский процесс, в котором обезуглероживание порции железа обычно занимает меньше 30 минут, расходует намного меньше угля на единицу стали, чем китайское томление. Как отмечалось выше, при томлении металл приходилось днями держать на открытом воздухе нагретым — нередко до жидкого состояния. Конечно, бессемеровский процесс появился лишь в 1856 году и не мог войти в расчёты Хартвелла; пример нужен только для иллюстрации. Судя по ценам на железо, тигельные процессы, использовавшиеся в Британии в 1800 году, были примерно в шесть раз дороже бессемеровского. Разница большая, но всё же не такая, как между несколькими днями обезуглероживания и тридцатью минутами.
К слову, совершенно нелепо напрямую сравнивать расход угля в империи, население которой около 1100 года, возможно, превышало сто миллионов человек, и на острове с 10,5 миллиона жителей. Я был бы чрезвычайно удивлён, если бы одно крупное досовременное аграрное население превосходило другое по выпуску продукции в десять раз: до промышленной революции — которая по-настоящему затронула производство стали лишь после 1800 года — соответствующего выигрыша в эффективности попросту не существовало. Для сравнения: грубая оценка роста производства в Римской империи на вершине её развития по отношению к предшествующему и последующему периодам обычно находится в пределах 25–50%. Это наверняка не 1000%, необходимых, чтобы десять миллионов человек производили больше ста миллионов. Вполне справедливо предположить — и, думаю, данные на это указывают, — что китайское производство железа в XIII веке было эффективнее британского в XIII веке. Но делать из этого более грандиозные выводы при столь ограниченных данных кажется крайне неразумным.
Всё это никоим образом не умаляет достижений китайского производства чугуна. Это был технический подвиг, который европейцам удалось повторить лишь в XV веке. У чугуна есть преимущества, и вполне справедливо указывать на его производство как на пример технологического превосходства Китая. Когда в Китай попало европейское огнестрельное оружие вроде казнозарядного вертлюжного орудия, местные копии нередко превосходили португальские оригиналы: китайцы могли отлить ствол целиком, а не собирать его из продольных полос, стянутых обручами. Но китайское производство чугуна — и железа вообще — лучше рассматривать как один из семейства досовременных методов со своими достоинствами и недостатками, возможно, первых больше, чем вторых, но присутствуют и те и другие, а не как раннюю разновидность современного сталеплавильного производства. Учитывая, как быстро обычно распространялись и досовременные железоделательные технологии, и современная металлургия, примечательно, что многие соседи Китая посмотрели на — повторю, вероятно, несколько более эффективный — чугунный процесс и сказали: «Нет, нам не подходит», а потом повторяли это столетиями. И всё это время шёлк, буддизм, чай, порох и множество других вещей преспокойно пересекали те же культурные и географические границы.
Думаю, это становится ещё яснее при сравнении с современным ему индийским способом производства стали: быть может, не столь эффективным, как китайский чугунный процесс, зато дававшим совершенно очевидно лучший продукт.
Тигельная сталь в Индии
Китайские чугунные изделия, похоже, не получали широкого распространения по торговым сетям. Индийская же сталь — римляне ошибочно считали её китайской, потому что она приходила теми же торговыми путями, что и шёлк, — по меньшей мере с римской эпохи широко распространялась по таким сетям. Эту сталь в современной литературе обычно называют вуцем — о названии ещё поговорим ниже, — и она представляет собой разновидность тигельной стали.
Производство тигельной стали, появившееся в Европе намного позже, только в XVIII веке, начиналось с довольно качественного ковкого железа, служившего сырьём, — то есть железа из сыродутного горна. Поэтому важно помнить: тигельный процесс заменял цементацию или поверхностное науглероживание при превращении железа в сталь, а не саму выплавку, как описанный выше чугунный процесс. Более того, похоже, что вуц часто делали из смеси ковкого железа и чугуна, который сперва ввозили из Китая, а позднее начали получать на месте. Железо разбивали на небольшие куски и смешивали с органическими веществами, дававшими дополнительный углерод. Чаще всего использовали растительное сырьё — листья, дерево, кожуру плодов; что интересно, древесный уголь, видимо, применяли редко. Соотношения и состав смеси наверняка определили за долгие годы опытов, тем более что увидеть сам процесс внутри тигля было невозможно.
Смесь герметично закрывали в тигле. Главной трудностью был поиск огнеупорного, то есть жаростойкого, материала, способного выдержать огромную температуру, не расплавившись и не треснув от теплового расширения. Похоже, использовали глиняный сосуд с добавлением рисовой шелухи. При нагреве шелуха в толстых стенках тигля выгорала, оставляя маленькие пустоты, в которые раскалённая глина могла расширяться, что уменьшало термические напряжения. Должен признаться, во всём процессе именно это превращение двух обычных материалов в один необычный показалось мне одним из самых изобретательных решений, о которых я когда-либо слышал. Тигель полностью запечатывали, чтобы внутрь не попадал кислород. Часто крышку герметизировали другой глиной с более низкой температурой плавления: при нагреве она частично расплавлялась, растекалась по краям тигля и создавала совершенно непроницаемый для воздуха шов.
Закрытый тигель помещали в огонь на древесном угле, а мехами поднимали температуру, вероятно, выше 1400 °C — тигельная печь в действительности горела жарче, чем печь для получения чугуна. Железо поглощало углерод из запертых вместе с ним богатых углеродом веществ, которые в жаре быстро превращались в древесный уголь, и температура плавления снижалась. Но она падала далеко не так сильно, как у чугуна, потому что углерода поглощалось меньше. Поэтому печи с тиглями должны были развивать более высокую температуру, чем любой из рассмотренных нами прежде процессов. После расплавления железа весь шлак — всё, что не являлось железом, — всплывал на поверхность расплава, поскольку его плотность намного меньше, и образовывал там корку. Благодаря этому в затвердевшей массе железа почти не оставалось шлаковых включений. Изменяя количество органического материала, металлург мог точно управлять содержанием углерода.
По материалам Википедии: клинок из тигельной стали с «водяным» узором. Как и клинки с узорчатой сваркой, правильно отполированная и протравленная тигельная сталь проявляет такой рисунок благодаря чередующимся слоям феррита и цементита, образующимся в ходе процесса.
Обжиг, судя по всему, обычно был долгим, хотя данные сильно разнятся. Иногда сообщается всего об одном часе, но чаще тигель приходилось много часов, вплоть до полных суток, держать при столь высокой температуре. Затем его разбивали, а стали давали остыть — как правило, очень медленно, чтобы вуц сформировал правильную кристаллическую структуру. Медленное охлаждение было решающим условием получения того самого высококачественного металла, который подразумевался под словом вуц. Крэддок (указ. соч.) отмечает, что персидские купцы, торговавшие этой сталью, тщательно следили за данной стадией, чтобы для отправки на запад — в Ближний Восток и дальше — купить именно превосходный продукт. Затвердевшую сверху железной массы шлаковую корку отбивали молотами.
Полученный так вуц обычно содержал 1–2% углерода и очень мало шлака, что делало его практически идеальным для мечей и подобных изделий. Поэтому, если китайский чугунный процесс обычно не давал превосходной стали, тигельный процесс вуца, похоже, действительно давал. Очевидно, в тиглях получали и другие сорта стали: быстрое охлаждение создавало гораздо более твёрдый, но менее гибкий металл — как правило, худший, однако не бесполезный, — а изделия, которым требовалась низкоуглеродистая сталь, можно было намеренно обезуглеродить во время ковки и отжига. Опытный металлург, вероятно, умел целенаправленно менять содержание углерода, подбирая соотношение ковкого железа и дополнительных источников углерода — чугуна либо органического сырья — в тигле.
Не вполне ясно, когда индийские металлурги начали получать настоящий вуц. Некоторые источники осторожно упоминают качественное железо, поступавшее с Востока уже в III веке до н. э., но свидетельства скудны и спорны (об этом см. Крэддок, указ. соч., с. 278). Первое надёжное письменное свидетельство о вуце, по-видимому, находится в «Естественной истории» Плиния Старшего (34.145, написано в 70-е годы н. э.). Плиний ошибся с местом происхождения, назвав железо «серским», то есть китайским, а не индийским. К III веку н. э. у нас уже есть греческие источники — Зосим, — с удивительно точным описанием производства вуца и множество свидетельств того, что эта высококачественная сталь поступала по торговым путям на Ближний Восток и в римский мир.
Так мы подходим к окружающей вуц «таинственности», которую я хочу развеять. Вуц, как и раннесредневековую сталь с узорчатой сваркой, часто превозносят как некий сверхметалл. Нередко утверждают, будто способ его производства утрачен — вышеприведённое описание ясно показывает, что это не так, — или будто он превосходил современные стали. Разумеется, когда-то вуц действительно был загадкой для европейцев. Как отмечалось выше, римляне не вполне понимали, откуда он поступает, и решили, что раз его привозят теми же торговыми путями, что и драгоценный шёлк, то он тоже должен быть китайским. Средневековые европейские авторы видели, что вуц приходит к ним с Востока, и порой называли его «дамасской сталью», потому что именно в Дамаске, лежавшем на западных торговых путях, они впервые с ним знакомились.
Всё это создавало вокруг вуца ореол тайны. Но загадочность для средневековых европейцев не означает, что технология была загадкой вообще или остаётся ею сейчас. В Южной Азии производство вуца тайной не было: там засвидетельствовано несколько центров, в том числе в Хайдарабаде, Шри-Ланке и Майсуре, причём в разные времена ведущую роль играли разные районы. Не был вуц большой загадкой и для исламского мира. Ближневосточные торговцы точно знали, откуда он поступает, а к XII веку исламские авторы записывали хорошие описания процесса, который к тому времени начали применять и на Ближнем Востоке (Крэддок, указ. соч., с. 279). Не исчезло производство вуца и таинственным образом: есть свидетельства обширного изготовления тигельной стали в Хайдарабаде в XVII веке, а британские и русские авторы начала XIX века тоже описывали этот процесс. Он никогда не был утрачен! В 1800 году Д. Мюшет запатентовал в Британии способ, который, как замечает Крэддок, был «явной копией индийского процесса» (Крэддок, указ. соч., с. 283). Насколько я понимаю — хотя ни один из моих источников не говорит об этом прямо, — сохранившаяся индийская сталелитейная промышленность затем угасла из-за конкуренции с британской сталью и, возможно, ещё в большей мере из-за желания британцев сосредоточить производство стали, явно связанное с изготовлением оружия, в самой Британии, а не в потенциально мятежных колониях.
По материалам Британского музея: небольшой керамический тигель из Сирафа в Иране. Он не датирован и, похоже, слишком мал — а с учётом периода, вероятно, и слишком древен, — чтобы служить для производства железа, но мне хотелось показать, как мог выглядеть керамический тигель для такого процесса. У Крэддока (указ. соч.) есть превосходные фотографии фрагментов тиглей, применявшихся для получения вуца (рис. 7.20 и 7.21), однако в открытом доступе или под свободной лицензией их, по-видимому, нет.
Что касается качества получаемой стали, вуц явно был высококачественным материалом с довольно равномерным содержанием углерода и исключительно малым количеством шлаковых включений. Клинок из вуца превосходил клинки местного производства в Европе или на Ближнем Востоке. Но это не превращает вуц в утраченный сверхметалл. Современная высокоуглеродистая моносталь, из которой делают качественные реплики оружия — слово «качественные» здесь принципиально, поскольку многие современные копии изготовлены очень плохо, — тоже однородна и содержит мало шлака, то есть по свойствам не слишком отличается от вуца. Да и хороший клинок с узорчатой сваркой, сделанный на средневековом Ближнем Востоке или в Европе, уступал сходному мечу из вуца не очень сильно. Хотя вуц, судя по всему, действительно был заметно лучше — если его удавалось достать.
Таким образом, вуц был достаточно ценен, чтобы возить его на большие расстояния, и, вероятно, являлся лучшим материалом для качественного меча, но не был ни загадкой, ни утраченным сверхметаллом — всего лишь (очень) высококачественной разновидностью стали. Для первоклассного стального оружия он часто был наилучшим выбором, однако его преимущество не было настолько велико, чтобы местная сталь не справлялась с той же задачей. Поэтому во многих случаях меч из вуца выбирали скорее ради престижа — волнистый узор ясно показывал, что использован дорогой материал, — чем ради превосходных характеристик.
На этом наш цикл о железе завершён. Некоторые читатели просили сделать обзор современных способов производства стали — ранние варианты отдельных процессов я упоминал выше, — но, вероятно, я не тот человек, которому следует об этом писать: моя специальность — досовременное производство. Кроме того, о современной металлургии написано много доступных материалов, и я не уверен, что смог бы добавить к ним что-то полезное.
На следующей неделе — что-нибудь другое!
Если вам понравилась эта статья или у вас есть комментарии, присоединяйтесь к дискуссии в канале Telegram или сервере в Discord.