Секреты булата

Наиболее полно исследовал методы производства литых разновидностей узорчато-го металла русский металлург, генерал-майор корпуса горных инженеров Павел Петрович Аносов, который в 30-х годах прошлого столетия выплавил на Златоустовском оружейном заводе булат самого высокого качества и указал основные способы его производства.

При изготовлении по первому предложенному им способу булат получается непосредственно при восстановлении железной руды путем сплавления ее в тигле с графитом. Непременным условием считалась высокая чистота исходных материалов. Действительно, иранцы не использовали этот метод потому, что их местные руды были сильно загрязнены серой.

Второй способ Аносова — соединение железа с углеродом и дальнейшее восстановление его закисью железо. Иными словами, в ранее выплавленный чугун нужно было добавить железную окалину (руду), плавить руду не с графитом, как в первом способе, о с чугуном. Часть содержащегося в чугуне углерода соединяется с кислородом окалины (руды) и чугун превращается в высокоуглеродистую сталь. Из руды при этом восстанавливается железо или малоуглеродистая сталь. Поскольку процесс выравнивания состава в результате диффузии углерода и перемешивания расплава не происходит мгновенно, то при определенных режимах плавки и кристаллизации возможно сохранить в слитке такую неоднородную структуру. Кстати, Аносов указывал на то, что булат должен затвердевать в тигле, так как "...разливка по изложницам портит металл". Вероятно, "порча" происходит вследствие интенсивного перемешивания расплава при разливке и сравнительно быстрого охлаждения изложниц.

Третий опробованный Аносовым способ представляет собой "...сплавление железа непосредственно с графитом." В тигель загружали обрезки железа, графит, флюс и железную окалину. Плавка длилась до 5,5 часов и в ходе ее обрезки железа сильно науглероживались и частично расплавлялись, а окалина восстанавливалась до чистого железа.

Четвертый способ, о котором писал Аносов, нельзя прямо отнести к способам производства литого булата, поскольку расплавления металла в этом случае не происходит, а узорчатый металл получался в результате длительного, многодневного отжига литой высокоуглеродистой стали. Таким образом, Аносов умел получать все основные виды литого булата, хотя некоторые исследователи высказывают сомнения в том, что Аносову действительно удалось раскрыть древние методы выплавки азиатских булатов. Сравнив описанные ранее традиционные методы с четырьмя способами Аносова, легко заметить, что это не так. 

В лаборатории Горного института еще в прошлом веке был исследован один из лучших клинков из аносовского булата. Химический анализ показал, что металл содержит 1,3% углерода и 0,5% кремния. Проведенное позднее микроскопическое исследование другого образца показало, что узор в нем образован волокнистыми скоплениями цементита в троостито-сорбитной матрице. Вероятно, этот образец был откован из булата, выплавленного по третьему способу, плавно перетекшему в пятый, когда в результате длительной выдержки при высокой температуре образовался однородный расплав, долго остывающий в тигле вместе с печью.