Булат как сплав: Изготовление булатной стали

Содержание

Изготовление булатной стали

Булатная сталь — сплав железа с углеродом, который благодаря особенной технологии производства обладает узорчатой структурой и повышенной гибкостью и твердостью. С древнейших времен этот материал используется для изготовления различных видов холодного оружия. По химическому составу булат ближе к чугуну, чем к стали. Но при этом он сохраняет пластичность и ковкость, присущую низкоуглеродистым маркам металла, а в сочетании с повышенным содержанием углерода, булат обладает невероятной твердостью, которая недостижима для стали даже после ее закалки.


Работа с булатом требует высокой сноровки и тщательно соблюдения технологических процессов на каждом этапе обработки. Неправильно выбранный температурный режим может запросто испортить материал, превратив его либо в обычную сталь, либо в нековкий вид чугуна. Поэтому с булатом доверяют работать только опытным металлургам. Интересный факт, если булат расплавить, а потом дать ему застыть, он не перестанет быть булатом, его также можно многократно перековывать на различные изделия. Материал поддается сварке и может быть соединен как с самим собой, так и со сталью любой другой марки.

 

Как получают булат?

 

Булат можно получить из некоторых видов обычной стали. Основным условием является низкий уровень легированности материала. Из высоколегированной стали булат получить невозможно вообще, а из среднелегированной — только булат низкого качества. Несмотря на то, что современные материалы превосходят булат по своим свойствам и не требуют столь сложных процедур обработки, до сих пор сохранились мастерские, в которых энтузиасты изготавливают клинки по древним технологиям. Но использование более современных орудий труда позволяет выплавлять материал значительно более высокого качества.

 

 

Кроме того, сейчас многие производители добавляют в сплав дополнительные элементы, которые придают булату новые свойства. В основном это касается применения хромовых и никелевых присадок, позволяющих значительно повысить сопротивляемость коррозии. Некоторые экземпляры оружия, которые предназначаются исключительно для коллекций, и не будут использоваться в постановочных боях, полностью покрывают слоем серебра. Это позволяет защитить сталь от негативного воздействия окружающих факторов. К тому же мягкое серебро проще поддается ювелирной обработке по нанесению на клинок тематических узоров или рисунков.

 

 

Булат в отличие от дамасской стали, которая также служила для производства клинков, характеризуется беспорядочностью узора. Он получается в результате кристаллизации металлической решетки в сплаве.

 

Способы производства материала

 

Существует четыре способа изготовления булатной стали. Первый подразумевает прямое сплавление железной руды с измельченным графитом. Это наиболее простой с точки зрения подготовки способ, так как он не требует получения чистого железа. Но для его успешной реализации необходима руда с процентным содержанием металла не менее 85%, иначе не получится булатной стали хорошего качества.


Для данного варианта не подойдут руды с содержанием самородной серы, которые в природе встречаются довольно часто. Так что достать подходящий материал будет чрезвычайно сложно. В современных условиях этот способ не используется, так как найти чистое железо не проблема, но в древние времена этот метод был наиболее распространен в кузнечном деле. Второй способ подразумевает расплавление железа при непосредственном доступе углей. При этом в сплав попадает не только чистый углерод, но и его оксиды, которые и придают металлу структуру булата. Этот способ также сейчас не используется, потому что для него характерна высокая доля примесей в получаемом материале, что негативно сказывается на его качестве.

 

 

Третий способ — долговременное обжигание железа без доступа воздуха. Этот метод является самым дешевым в реализации, поэтому имеет широкое распространение. Получаемый таким способом материал называют литым булатом. Важным условием получения хорошего материала является точный расчет времени обжига. В противном случае в сплав может попасть избыточное количество углерода, что приведет к его плохой ковкости и хрупкости. Четвертый вариант — самый дорогостоящий, но при этом позволяет получать материал наилучшего качества. Он подразумевает сплавление чистого железа с графитом в безвоздушной среде. Это позволяет избавить булатную сталь от нежелательных примесей и оксидных присадок.

 

 

 

Изделия из булата данной марки наиболее ценятся в кругу знатоков, поэтому стоят довольно дорого. В древние времена такое оружие могли себе позволить только зажиточные воины. В наши дни клинки служат в основном в качестве украшений, которые вешают на стену. Изредка они могут служить для исторических реконструкций известных битв прошлых эпох. Для перечисленных целей используют булат наилучшего качества, чтобы оружие красиво смотрелось и по своим свойствам не отличалось от лучших клинков прославленных мастеров кузнечного дела. Самые дорогие образцы украшаются разнообразными рукотворными узорами, которые посвящены тематике баталий. Рукоятки клинков также служат для украшения. Их изготавливают из самых разнообразных материалов от искусно обработанных рогов животных до драгоценных металлов. Дополнительно эфес может быть инкрустирован разноцветными камнями.

 

 

Кроме приведенных способов существовал еще один, который не получил широкого распространения. В качестве эксперимента металлурги Советского Союза испытали следующий метод производства булатной стали. На первом этапе чистое железо или низкоуглеродистую сталь расплавляли в индукционной печи, а затем вводили в расплав кремниевые и алюминиевые присадки, после чего добавляли к полученному сплаву графит. На выходе получался чугун с 3-4% содержанием углерода. Но на этом процесс плавки не заканчивался.


В расплав постепенно добавляли железо или низкоуглеродистый стальной лом в пропорциях, чтобы массовая доля добавок составила 50-70% от массы чугуна. После остывания и кристаллизации был получен булат с высокоуглеродистой металлической сеткой, в которую были вплетены низкоуглеродистые элементы. Полученный булат обладал великолепными свойствами по ковкости и пластичности, а также показывал запредельную твердость. Но в широкое производство этот способ не пошел из-за сложности технологического процесса и высокой дороговизны выплавки. Кроме того, были уже известны и более современные и совершенные материалы, так что такие затраты на получение булата справедливо сочли неоправданными.

 

 

Чем булат отличается от дамаска

«Все куплю», – сказало злато.

«Все возьму», – сказал булат.

Наверняка вам встречались оба термина – и булат, и дамаск. Но, возможно, у вас еще нет четкого представления о том, чем одна «узорчатая сталь» отличается от другой.

Разбираемся в терминологии

В общем, здесь все не так сложно, как может показаться. Общим у этих материалов является наличие узора, но технологии их изготовления различаются радикально. Легендарный индийский булат – это, к сожалению, утраченная технология: когда-то она передавалась изустно и так тщательно скрывалась, что полностью утерялась несколько веков назад. Производство булата было недешевым, а уже в XVII веке начали появляться доступные и достаточно качественные промышленные стали, поэтому спрос на булат упал, а затем и вовсе сошел на нет. Все, что мы знаем о нем (частично благодаря истории, частично благодаря экспериментам русского металлурга Павла Петровича Аносова), укладывается в пару фраз – булат был исключительно прочным, резучим и, конечно, легендарно красивым. На Руси булат часто назывался харалугом (хоролугом), или харалужной (хоролужной)* сталью, хотя в сказках мы частенько встречаем и сам термин «булат».

* Можно встретить как одно, так и другое написание. Возможно, правильнее будет вариант, вынесенный за скобки, так как, во-первых, именно он встречается в древних источниках, в том же «Слове о полку Игореве», во-вторых, он сохраняет букву «а» в общетюркском корне «хара»/«кара» («черный»).

Кстати, о сказках и былинах. Булатным клинкам в них приписываются чуть ли не магические свойства, но думать, что это какой-то несуществующий, сказочный металл – неправильно. На самом деле булат был просто лучшим вариантом для своего времени. Практические тесты даже лучших образцов, доживших до наших дней, показывают свойства, близкие к обычным недорогим углеродистым сталям современного изготовления. Однако в Средние века основную массу клинков делали из столь низкокачественного сырья, что даже такие свойства казались современникам мистическими и волшебными.

В свое время Аносову в первой половине XIX века удалось создать сплав, полностью отвечающий всем характеристикам булата. Хотя, конечно, достоверно мы не можем знать о том, насколько технология и состав, открытые нашим металлургом, сходны с «оригиналом». Дело в том, что технологий производства булата и в древности существовало несколько: воссоздал ли Аносов одну из них или придумал собственную, доподлинно неизвестно.

Булат клинка турецкой сабли – то, что мы и называем историческим булатом

И вот теперь мы подходим собственно к разъяснению. Исторически существовало две главных технологии получения узорчатой стали. Одна из них подразумевала литье, другая – сварку и проковку нескольких видов сталей между собой; первая оставила за собой название булата, а вторая стала называться дамаском.

Итак:

  • Литой булат – это узорчатая сталь в привычном нам историческом понимании, полученная литейными и кузнечными методами.
  • Сварной булат (или дамаск) – это узорчатая сталь, полученная преимущественно кузнечными методами.

Высококачественное оружие изготавливалось из специальных «булатных» слитков, называемых вутц. Именно красоту булатного узора связывали с его великолепными свойствами. Но вутц был дорог и сложен в производстве, что подстегнуло поиски технологий создания узорчатых клинков альтернативными средствами. То, что ныне называется дамаском, начали производить специально, складывая и проковывая несколько слоев заготовок из разных видов стали. Новый материал по прочности не уступал булату, а внешне получался куда красивее, чем литой булат.

Теперь чуть подробнее о типах булата и видах дамаска – такое деление мы сделаем из-за того, что классифицируем материалы по разным принципам: касательно булата расскажем про легирующие элементы в его составе, а касательно дамаска – еще и про несколько технологий.

Типы литого булата: высокоуглеродистый и нержавеющий сплавы

Еще одно важное замечание о булате и дамаске, которое стоит сделать прямо сейчас. По своему химическому составу они больше всего напоминают привычные нам высокоуглеродистые стали, но с очень неоднородным составом, а именно это означает как повышенную прочность и резучесть, так и подверженность ржавлению. Углеродка и нержавейка, как мы знаем, это не просто две разных по своему составу стали. Отличие довольно зыбкое – все дело в том, есть ли в материале легирующие элементы, повышающие коррозионную стойкость стали, и в каком количестве.

Так вот, в норме булат соответствует тому, что мы называем углеродистой сталью, однако измененный химический состав (добавление значительного количества хрома – от 14 % и более) при сохранении физической структуры дает нам так называемый нержавеющий булат. Он сохраняет свойства прочности и твердости, присущие обычному литому булату, а изделия из него почти так же хорошо поддаются заточке. Но стоит изделие из него, как, впрочем, и любое, скованное вручную, баснословно дорого.

Слева – обычный литой булат с высоким содержанием углерода; справа – нержавеющий состав с обычной технологией литья булата

Восемь видов сварного булата (дамаска)

С дамаском все куда интереснее: существует как минимум восемь разновидностей сварного булата, он же – дамаск. Прежде чем мы перейдем к ним, стоит сделать небольшое примечание.

В принципе, возможно создать и нержавеющий дамаск. Для этого нужно собрать пакет легированной нужными присадками стали и начать сваривать его в вакууме, накладывая слоями и расковывая, а затем снова повторяя этот цикл. Технически это довольно сложно, однако современные технологии успешно справляются с задачей, примером чему служат поварские ножи с узорчатыми нержавеющими обкладками.

Кухонный нож Kanetsugu из ассортимента Tojiro с обкладками из узорчатой стали

«Дикий» дамаск

Это тот самый дамаск, который получается, если мастер не пользуется особыми инструментами и технологиями, то есть если процесс проистекает естественным образом. Листы стали с различным химическим составом складываются между собой, свариваются и расковываются; затем рубятся пополам, снова складываются, и все действия повторяются. В результате получается слоистая сталь. Если ее ковка не имеет четкого плана, то узор получается неупорядоченным, или «диким».

«Дикий» и простой дамаск – два подвида техники, которая не имеет характерных черт, а представляет собой обычное наложение друг на друга слоев с последующей расковкой в свободном стиле

Штемпельный дамаск

При изготовлении этого вида узорчатой стали кузнец использует инструмент, называемый штемпелем: благодаря ему на поверхности слоистой пластины дамаска появляется красивый узор, не очень напоминающий узор на простом дамаске. В зависимости от узора штемпеля он может напоминать лестницу, годичные слои на срезе дерева, поверхность воды под дождем и комбинацию этих узоров.

Штемпельный дамаск производят с помощью специального инструмента – штемпеля

Мозаичный дамаск

Мозаичные дамаски часто отличаются не только технологией проковки, но и самим составом – пакет собирают на манер мозаики из заготовок стали разной формы и состава так, чтобы в результате наложения и расковки получался такой вот характерный узор.

Мозаика на поверхности этого вида дамаска – «заслуга» не технологии, а правильной подборки пакета стали

Мозаичный порошковый дамаск

Один из самых сложных видов дамаска; технология, которая редко практикуется в России.

Чтобы создать такой клинок, как на фото, требуется подготовить клише с определенным прорезным узором из стали. Затем клише засыпается порошковой сталью, которая при травлении будет контрастировать с основой, и под действием высоких температур и давления превращается в монолит. Теперь из этого слитка можно по обычной технологии расковывать клинок, сваривая или чередуя узорчатые слои между собой.

Порошковый мозаичный дамаск – явление, редкое в России

Крученый дамаск

Крученый дамаск, он же турецкий, создается с помощью закручивания заготовки из нескольких сваренных между собой стержней вокруг себя. Рисунок будет зависеть от количества и состава сталей в исходном пакете, угла закручивания и глубины взрезки. Как и по мозаичной технологии, из полученной «скрутки» далее можно по обычной технологии расковывать клинок, сваривая или чередуя узорчатые слои между собой.

Крученый дамаск (он же турецкий) получает характерный узор, когда кузнец в процессе расковки скручивает заготовку несколько раз

Мозаичный торцевой дамаск

Техника изготовления такого вида дамаска несколько отличается от прочих. На лопатку из однородной стали накладывается узорчатая мозаика из деталей различной формы и разных сталей. Затем заготовка проваривается под вакуумным прессом. Таким образом, ни сворачиваний, не кручения при его изготовлении не используют. Когда готов полностью прокованный блок, с него срезают пластины, служившие ранее основой для сборки мозаики.

Боковые обкладки такого дамаска – это срезы с готового прокованного блока

Волокнистый дамаск

Еще один зарубежный способ ковки дамаска. Состав его ничем не отличается от стандартного, и начало расковывания – тоже. Но примерно на середине процесса кузнец разворачивает заготовку на 90 градусов и начинает расковывать ее снова. Именно так получаются характерные «короткие» (по сравнению с обычными) разводы.

Короткие «волокна» этого вида дамаска – результат особой техники, когда кузнец поворачивает наполовину прокованную заготовку и начинает все сначала

Многорядный дамаск

Это вид, скорее, не материала, а уже готового изделия, то есть клинка. Полосы дамаска разной выделки (мозаичного, крученого и пр.) кладут рядом и проковывают между собой с целью создать зрительно эффектную комбинацию узоров. Состав и техника изготовления этих полос зачастую различаются: ближе к режущей кромке помещают прочный и резучий вид дамаска, а ближе к обуху – прочный и вязкий вид с особенно красивыми узорами.

Многорядным правильнее называть сам клинок, а не дамаск

Немного о технологиях изготовления булата и дамаска

Готового, единственно правильного «рецепта» пакета стали для изготовления литого булата и сварного дамаска нет, и носить это название могут очень многие узорчатые стали, собранные с помощью технологий литья и ковки. Однако несколько характерных черт у булатных сплавов все-таки есть.

Вот, пожалуй, самое минимальное, что нужно знать тому, кто собрался приобретать булатный (литой или сварной) клинок.

Типы сталей: Легендарный булат

В последнее время на российском рынке появилось большое количество ножей, которые позиционируются, как ножи, изготовленные из булатной стали. Иногда под видом булатной стали производители предлагают ножи из твердых сталей, на которые с помощью химического травления нанесен рисунок, имитирующий булатный узор. Нам часто задают вопросы, что же такое «булат» на самом деле, стоит ли покупать нож из булатной стали и как правильно его выбрать, чтобы не купить подделку.

Для начала немного истории. Во всем что касается исторического булата существует небольшая путаница. В Россию булат пришел с Востока. История проявления оружия из булата на Руси неразрывно связана с крупным торговым городом средневековья — Дамаском. Иногда, булат называют «сварным дамаском». Чтобы избежать путаницы, следуют знать несколько простых вещей.

Характеристики булатной стали

Булат — это твердая сталь, которая производится методом тигельной плавки. Чистый булатный сплав состоит из железа и углерода. Сплав, который получается в результате плавки занимает промежуточное состояние между вязкими сталями и высокотвердыми чугунами. Именно в этом кроется секрет популярности этой стали среди оружейников. Булатная сталь может обрабатываться в обычной кузнице ручным способом (чего нельзя сделать, например, с чугуном), но при этом выкованный клинок после термической обработки приобретает высокую твердость, не свойственную высокоуглеродистым сталям ручной обработки.

Существует несколько основных способов произвести качественный булат, при этом каждый опытный кузнец имеет свои секреты. Если вы решили купить булатный нож, важно понимать, что булат это не секретная химическая формула, а правильная последовательность нагрева, плавки и последующей термической обработки сплава. После выхода заготовки из плавильной печи, мы получаем булатную заготовку с развитой дендритной решеткой, которая видна невооруженным взглядом.

В процессе расковывания и вытягивания заготовки, слои решетки перемешиваются между собой и образуют тот самый неповторимый узор на клинке. Рисунок настоящего булата практически невозможно подделать с помощью травления, поэтому специалист легко определит по внешнему виду — булат перед ним или подделка.

Существует два основных типа булатных сталей:

Способ производства тигельного булата описан в предыдущем абзаце. Производство «сварного булата» происходит посредством многократной перековки пакетов, состоящих из стальных пластин различной твердости. То есть, «дамасская сталь» и «сварной булат» это два разных названия одного и того же типа стали. Пакет из стальных пластин перегибается после каждой расковки. Такой процесс называется «сваркой». Чем тоньше узор на клинке из дамасской стали, тем плотнее перемешаны слои и тем выше качество дамасской стали.

Рисунок на клинке сварного булата проступает за счет того, что разные слои при термической обработки приобретают разный цвет. Стоит обратить внимание, что узор дамаской стали также можно воспроизвести с помощью химического травления. Есть только один способ быть уверенным, что вы приобретаете булатный нож или нож из дамасской стали — делать покупки в проверенных интернет-магазинах, которые работают с проверенным и известными поставщиками.

Что такое булатная сталь?

При слове «булат» перед нашим глазами встают картины далекого прошлого, когда смелые воины шли в бой вооруженные клинковым оружием, изготовленным из булатной стали. Булатная сталь издревле известна своей высокой прочностью и надежностью. Первые булатные клинки производили еще в Древней Персии и Индии. Булатная сталь произведенная в этом регионе носила название «табан» или «фаранд».

В большинстве случаев, когда речь заходит об исторической булатной стали, то вспоминается именно булат, которые производили в Средней Азии. И именно Азия считается родиной булатной стали. Однако исторические источник указывают на то, что в Древней Руси также были знакомы с технологией изготовления булата, варили его и ковали из него мечи и наконечники для копий. Небольшая путаница, возможно, вызвана тем, что булат в Древней Руси носил название «красного» или «синего» железа.

История древнего булата

Термин булат (применительно к металлургии) появляется лишь в конце XVIII в начале XIX веков. И здесь нужно обратить внимание на один важный момент. Можно сказать, что существует два булата. Один булат — часть истории древнего мира, который постепенно превратился в красивую легенду. В красивую и манящую легенду, аналогичную рассказу о том, как князь Олег прибил свой щит к воротам Царьграда.

Суть легенды сводится к следующему, был дескать некогда волшебный металл из которого делали мечи необычайной прочности и упругости. Секрет изготовления таких мечей содержался в строжайшем секрете и впоследствии был утрачен.

Другой булат — это всего лишь технология производства сплавов из железа и углерода. Булатные сплавы занимают промежуточное состояние между сталями и чугунами. Главным отличием булатных сплавов (литого булата) является большее количество углерода (в отличии от сталей) и возможность создания изделий методом ручной ковки (в отличие от чугуна). Секрет создания таких сплавов никуда не терялся и никем не утаивался, а скорее наоборот, в определенный исторический момент послужил толком для развития металлургии в промышленных масштабах.

Открытие секрета булата

Клинки из исторического булата дошли до нашего времени и основная проблема при попытке выковать такой клинок, заключалась в том, что никто не мог повторить узор на булатном клинке. Мастера, одержимые идеей создания булатной стали проводили эксперименты с различным составом сталей меняя соотношения компонентов. И только русскому инженеру Аносову удалось сделать воссоздать историческую булатную сталь. Ответ, как обычно находился там, где его никто не искал. После длительных опытов он пришел к простому выводу: литой булат отличается от обычных сталей своей физической структурой, а не химическим составом. 

Одни и те же компоненты при одном способе обработку дадут на выходе стальной сплав, а при другом способе обработки дадут на выходе литой булат. Немного упрощая, можно сказать — что булат это, прежде всего технология изготовления, а не химический состав. Таким образом, мы приходим к тому, что сложив вместе железо и углерод, пропустив этот состав через определенную технологию, мы получаем литой булат. Важным моментом технологии производства булатной стали является момент кристаллизации. Именно он создает в структуре сплава жесткую дендритную решетку, которая и создает на клинке тот самый хаотичный булатный узор.

Многие мастера изготавливают ножи из литого булата. Но технология производства сплава у каждого своя. У кого-то получается сталь, а у кого-то литой булат.

Булатная сталь. Часть 2

Ну не бред ли это в самом деле: булат с содержанием углерода до 4%? Как можно выковать сталь (да еще ТАКУЮ сталь!) непосредственно из чугуна?

Диаграмма состояния Fe–C

Дело в том, что булат — это прежде всего технология, а не химический состав металла. И, похоже, не одна-единственная технология, а великое множество. Некоторые практики считают, что наиболее вероятной для получения настоящего вутца является технология «литого булата», т. е. выплавка высокоуглеродистого металла в тигле и охлаждение его вместе с тиглем так, чтобы образовались дендриты — «елочка» из кристаллов чистого железа, растущая внутрь слитка. Согласно диаграмме, при остывании слитков всегда первым кристаллизуется почти чистое железо. Приведенная реставратором В. И. Басовым схема образования булата до некоторой степени объясняла процесс образования этого загадочного сплава: при кристаллизации и «рождении» ферритов железо само себя очищает. В первую очередь ферриты начинают расти от стенок тигля. Нити феррита тянутся во всех направлениях, огибая поверхность застывшего слитка, проникая и внутрь, пронизывая его насквозь. От этих нитей растут малые, поперечные, перпендикулярные им, которые свариваются между собой и с длинными нитями. При дальнейшем остывании кристаллы чистого железа начинают покрываться карбидами. Получается, что кристаллы железа находятся как бы в цементитной оболочке. Когда вся поверхность ферритов уже занята, а углерода в продолжающем остывать расплаве все еще избыток, то благодаря внутренней кристаллизации в промежутках образуется перлит: смесь третичного цементита с ферритом очень малой величины. Описанный процесс кристаллизации может происходить только в тиглях, причем определенного размера. Нельзя переливать металл из тигля в изложницу и нельзя допускать возникновения конвекционных потоков в остывающем металле. По такой технологии булат рождается при очень медленном охлаждении. Причем здесь и кроется главный секрет: предварительная изотермическая выдержка.

Современные «узорчатые» клинки обычно все-таки выполнены из разных вариантов дамаска. В данном случае перед нами образец работы питерского мастера А. Богатырева, одного из самых известных на сегодняшний день создателей «фантастического оружия»: кинжал «Спящая красавица»

Кузнец-реставратор В. И. Басов, разработавший эту теорию, действительно получал сталь, подобную булату. Главным для него было найти оптимальную скорость охлаждения. При совсем малых скоростях происходила гомогенизация металла с потерей неоднородности, при слишком больших получалась обычная углеродистая сталь, где вместо феррита и цементита образовывались перлит и цементит. В каждом конкретном случае нужная скорость охлаждения зависела от степени чистоты металла, его состава, шероховатости стенок тигля и т. д. То есть, перепробовав тысячу вариантов, можно так и не наткнуться на оптимум, приводящий к булату…

 

Поэтому другие исследователи предположили, что древние мастера шли прямо противоположным путем. На опытной плавке смесь мелких кусочков кричного железа и чугуна нагрели в специальном тигле до 1250—1280°С. При этой температуре чугун плавится, а железо — нет. При появлении жидкой фазы тигель с металлом быстро охладили. И получили узорчатую сталь очень высокой прочности!

 

Кроме этих двух крайних вариантов технологии, в настоящее время существует еще не менее десятка разновидностей способов получения стали, очень близко соответствующей представлениям о булате. В последнее время некоторые исследователи, один разок получив образец узорчатой стали, достаточно поспешно делают вывод о разгадке тайны булата, да и вообще об отсутствии тайны как таковой. Порой выводы их излишне безапелляционны, так как «булаты» эти делаются обычно для ножей, и проверить их на все свойства, которыми обладал истинный булат, невозможно.

 

По крайней мере, сейчас всем ясно, что булат — это композит: химически, физически и структурно неоднородная сталь. В соответствии с одной из теорий, роль матрицы в нем исполняет мягкая, пластичная ферритная основа, а роль упрочняющих волокон — карбиды железа (в современных булатоподобных сталях — также карбиды ванадия или молибдена). В подобном композиционном материале трещина, возникающая при разрушении прочного волокна, гасится мягкой матрицей. Поэтому наряду с высокой прочностью такие материалы обладают и высокой вязкостью. А высокая износостойкость лезвия возникает вследствие так называемой самозаточки: на режущей кромке ускоренное стачивание мягкой матрицы вызывает выход на режущую кромку волокон, обогащенных включениями цементита. В результате возникает своеобразная «микропила». Наличие рельефа на режущей кромке позволяет реализовать «вспарывающий» механизм реза, при котором препятствие перед режущим языком испытывает значительно большие растягивающие напряжения, чем при вминании вовнутрь (которое характерно для работы гладкой режущей кромки).

Еще один образец работы А. Богатырева: кинжал «Пришелец», завоевавший первое место на конкурсе «Фэнтезийное оружие»

Однако, по мнению одной из групп исследователей, такое строение композита никак не может обеспечить фантастической упругости лучших видов булата. Булат типа «хоросан» или «кара-табан», конечно, композит, но ведь состоит он из перлита и цементита! Возможно, сверхвязкость композита объясняется не повышенной вязкостью матрицы (феррит), а формированием развитой субструктуры в промежуточных слоях на границе «волокно — матрица».

 

Но не только структура металла является тайной булата. Даже получив булат, не так-то и просто его отковать. П. П. Аносов в своих работах неоднократно указывал на целесообразность «холодной» ковки без перегрева булатного слитка. В давние времена мастера в процессе ковки затемняли помещения кузницы для более точной фиксации цвета каления слитка. Действительно, визуально фиксировать вишнево-красный цвет (750°С), темно-вишнево-красный (650°С) или темно-красный цвет (600°С) заготовки можно только при определенном затемнении.

 

Видимо, именно поэтому знаменитых клинков, меченных личным клеймом какого-либо конкретного мастера, в каждом отдельном случае не так уж и много*. Даже если металл раскален не добела, пристальный и долгий взгляд на него — жестокое испытание для сетчатки. И довольно вскоре способность различать тончайшие оттенки падает… А поскольку в ту пору мастер обычно отвечал за весь цикл, то через какое-то время ему приходилось переключаться на «просто» хорошие клинки, право же на изготовление эксклюзивного оружия для WIP-персон переходило к сыну или ученику (чаще всего — в одном лице).

 

*Правда, в ряде случаев такое клеймо передавалось по наследству, становясь «фирменной маркой» кузнечной династии, а то и разветвленного производства, охватывавшего множество мастерских. При таких обстоятельствах технология, конечно, сохраняла некие общие черты — но индивидуальный «почерк» все же размывался.

 

В. И. Басов разработал более 20 видов ковки булата. Основным видом является косая ковка под углом бойков 45°. При этом прямолинейные группы кристаллов становятся криволинейными. Чем больше перемещаются дендриты при ковке, тем прочнее будет булат. Именно посредством разнообразных приемов ковки Басов получал все виды узоров. Полосчатый — при простой ковке, волнистый — при ковке кувалдой с чуть закругленными поверхностями бойков, сетчатый — при косой ковке узкими бойками (обжимками, кувалдами с оттянутыми узкими носиками, как у молотков). Удары наносятся крестообразно узкой частью кувалды или молотка сначала по одной стороне, затем по другой с обязательным проглаживанием. Причем ковка должна происходить в определенном интервале температур: между 700°С и аустенитной температурной границей. По оценкам исследователей, ковавших перлитно-цементитный булат (наиболее трудный в работе), после определенного периода ковки пластичность композита возрастала, что позволяло увеличить интенсивность ковки и величину единичных обжатий.

 

Распространено мнение, что дамаск (его получают, сваривая вперемежку полосы мягкой и высокоуглеродистой стали) — это суррогат настоящего булата. Однако в некоторых случаях сварочная дамасская сталь может даже превосходить литой булат! Когда многослойный пакет варится из чистой стали с 0,8% С и чистейшего кричного железа с многократным посыпанием-науглероживанием чугуном, то такой сварочный булат будет иметь тот же химический состав и ту же структуру, что и литой. Мало того, если пакет нагреть до определенной температуры, а затем резко охладить в воде и потом отжечь, то углерод в гамма-железе (аустените), как заявляют авторы патента, может превратиться в алмаз! Этим объясняется полученная в некоторых случаях фантастическая твердость дамасской стали.

 

Сложна и термообработка булата (дамасской стали тоже), поскольку для каждого вида требуется свой режим закалки и отпуска. Вообще-то, поскольку булат режет в основном карбидными кластерами, создающими эффект микропилы, закалка лезвия необязательна. Тем не менее закаленный булат превосходит незакаленный: он режет и сталью более мягкой структуры, и, по мере ее износа, карбидными кластерами.

 

Булат, как и все высокоуглеродистые стали, очень чувствителен к пониженной температуре. На морозе он может попросту лопнуть при первом же ударе. Особенно чувствительными к пониженным температурам должны быть индийские булаты, где содержание фосфора (элемента, ответственного за хладноломкость) доходило до чудовищной величины: 0,23%! Так что не следует удивляться сообщению арабского путешественника ибн Фадлана, по которому мечи знакомых ему «русов» (практически наверняка — викинги, может быть несколько славянизированные) отличались очень высокими качествами, но булатными все-таки не были; более того, «русы» сознательно избегали приобретать литой булат, не доверяя ему в условиях зимних сражений.

 

Почему же секрет булата ищут сотни любителей, а промышленность не прилагает к этому никаких заметных усилий? Во-первых, век холодного оружия давно закончился, поэтому отпала надобность в клинках высокого качества, особенно в клинках длинных, мечевого или сабельного достоинства; а для задач, решаемых при помощи армейского или диверсионного ножа, булат, в общем, не требуется. Во-вторых, так и не появилась доступная, устойчивая технология изготовления булата: до сих пор это скорее искусство, индивидуальная работа, которую нельзя поставить на поток. В-третьих, любую проблему можно решить разными путями, промышленность же всегда ищет наиболее экономичный путь. Ей не нужна дорогая универсальная сталь с фантастическими свойствами, но с неустойчивой технологией изготовления. Проще создать приемлемую сталь (либо сплав) под каждый конкретный случай. Еще проще для промышленных операций делать ножи из недорогой стали с постоянной механической заточкой. Возрождение же интереса к древней металлургии со стороны любителей редко связано с коммерческим интересом.

Производители коллекционного оружия охотно используют узорчатую сталь (опятьтаки прежде всего — дамаск или имитации) даже для тех изделий, где она сроду не применялась. Например, при изготовлении довольно точных копий японских клинков — хотя высочайшее качество самурайского оружия достигалось совершенно иными методами

Тем не менее констатируем: на многих сайтах в интернете сейчас идет активный обмен информацией между кузнецамилюбителями, ведущими поиск утерянного рецепта изготовления булата. Тот, кого тайны булата не оставили равнодушным, может заглянуть на сайт «Нож2002». Там Ахим Вирц предлагает наиболее доступный вариант изготовления «в домашних условиях» стали, предельно похожей на булат.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!

Email*

Подписаться

Как сделать дамасскую и булатную сталь своими руками?

Желание сделать дамасскую сталь своими руками должно иметь под собой определенную целесообразность. Появление подобного материала объясняется довольно просто. В течение нескольких тысячелетий прогресс зависел от уровня развития оружейных технологий. Чтобы иметь легкое и прочное оружие изыскивались подходящие материалы. Можно махать тяжелым мечом, устрашая противника. Имея удобный меч небольшого веса, проще поразить противника, закованного в латы.

Даже рыцари крупных размеров (богатыри), одетые в доспехи, часто ничего не могли противопоставить юрким противникам, вооруженным легкими мечами, шпагами и палашами. Прочная и острая сталь находила изъяны в защите, проникала в стыки лат, нанося смертельные раны. Особая прочность позволяла изготавливать удобное оружие с небольшой массой.

Булат и Дамаск

Рисунок дамасской стали на спиле металла:

Булатная сталь

Термин дамасская сталь появился сравнительно недавно. В разных источниках стало появляться подобное наименование кованого изделия в середине XIX века. До этого чаще использовалось наименование «Гурда», так называли творения кузнецов с Кавказа и Междуречья. Там стали ковать изделия из смеси сплавов, добиваясь необычного рисунка на поверхности клинков.

Булат, как свидетельствуют исторические исследования, пришел из Индии. В музеях истории сохранились образцы оружия, где применялись литейные заготовки из легированной стали. Чаще всего в них присутствует хром, концентрация которого может достигать до 14 %.

Однако булатное производство рассчитано только на индивидуальный выпуск продукции. Поэтому технология довольно затратная. Мастер тратит много времени для изготовления определенного образца. Если заходит разговор о массовом производстве, то не рассчитывают на сложную технологию.

Только Златоустовский оружейный завод (единственное крупное предприятие) производит булатные клинки. По специальному заказу выпускают изделия дамасской стали. Цены на товар высокие, но имеется стабильный спрос на продукцию не только внутри России, но и за рубежом.

Изучением технологии производства и созданием промышленных технологий занимался металлург Павел Петрович Аносов. Результаты его работы присутствуют во всех учебниках по металловедению и кузнечному делу.

Современный булат в изделиях – реплика ножа НР-40 в современном исполнении, изготавливается на заказ:

Во время Великой Отечественной войны завод выпускал армейские ножи и шашки для кавалерии. Достаточно много экземпляров оружия с той поры реализуется в настоящее время на различных интернет ресурсах. Современные кузнецы производят новодел (так называют изделия, которые выполняются по образу и подобию старинных образцов). Несколько сотен мастерских предлагают копии, которые трудно отличить от оригинала.

Нож разведчика НР-40, изготовленный в 1942 г. – их выпустили более 7 млн. экземпляров:

НР-40 выпуск 1942 года

Судя по количеству предложений и ценам, можно сделать вывод, что индивидуальный товар пользуется стабильным спросом. Производство изделий из булата и дамасской стали может быть довольно интересным и прибыльным бизнесом.

Современный нож НР-40, изготовленный по образцам периода Великой Отечественной войны:

Реплика от Злотоустовского завода

Отличие булата от дамасской стали специалисты видят в исходном сырье:

  1. Булат – это сплав, в котором присутствует значительное количество легирующих элементов, при последующей кузнечной обработке методом кузнечной сварки соединяют платины, которые придают изделию комплекс новых свойств.
  2. Дамаск – это механическое соединение металлических заготовок, разнящихся по своим свойствам. Выполняется проковка до нескольких десятков слоев.

Использование качественной стали в изделиях

Не только оружие нуждается в прочных материалах. Конструкционные материалы с особыми свойствами используются в самых разных отраслях промышленности.

Кованые изделия работают в автомобилях, на железнодорожном транспорте, в сельскохозяйственных машинах, на космических кораблях. Используется только весьма упрощенная технология. Ковкой добиваются получения мелкого зерна в строении металла. Устраняются возможные раковины, которые присутствуют в отливках.

Образец современного клинка с выраженным рисунком:

Дамасская сталь

Для дамасской стали отмечают плюсы и минусы.

Положительные характеристики

  • Высокая прочность изделия, выдерживает нагрузку, приложенную в разных направлениях (сжимающую, растягивающую, изгибающую и другие виды нагружений).
  • Износостойкость режущей кромки, долго держит остроту.
  • Имеет необычный внешний вид, невозможно повторить рисунок на аналогичном предмете, делает его узнаваемым.
  • Высокая стоимость при реализации.

Специальный вид дамасской стали, изготовленной из троса:

Дамасск

Перечисленные плюсы часто привлекают мастеров заниматься производством по технологии многократной проковки заготовок. Для каждой новой партии товара могут использоваться свои способы и последовательность ковки.

Недостатки

Главный недостаток – это высокие затраты труда на производство изделия. Приходится прибегать к многократному нагреванию заготовки.

Высокоуглеродистая сталь подвержена коррозии. На вопрос: «Ржавеет ли?» Можно ответить однозначно, что без надлежащего ухода ржавчина быстро уничтожает изделие.

Даже в домашних условиях желательно регулярно ухаживать за предметами из дамасской стали. Их протирают растительными или минеральными маслами, а потом сухой ветошью снимают излишки. Оригинальное оружие обрабатывают не реже одного раза в год. Тогда оно сохраняется надолго.

Финка из дамасской стали, современное изделие:

Оснащение мастерской для производства изделий

В мастерской домашнего мастера, желающего заняться изготовлением изделий из дамасской стали, нужно иметь:

  1. Сварочный аппарат – с его помощью пластины из материалов различной прочности свариваются в единый блок, которые можно обрабатывать совместно.
  2. Горн – в нем выполняется нагрев заготовок из готовых предметов до высоких значений температуры (более 800 ⁰С).
  3. Наковальня нужна для ковки. Методом деформации производится кузнечная сварка, меняется форма детали на разных стадиях обработки.
  4. Набор молотков и молотов помогает наносить удары с разной силой. Когда работают вдвоем, то ведущий кузнец ударами легкого молотка показывает подручному места для нанесения ударов тяжелым молотом.
  5. Тиски используют для фиксации заготовок на разных этапах работы.
  6. Сверлильный станок необходим для сверления отверстий.
  7. Заточной станок используется чаще остальных, на нем изделиям придают форму и остроту.
  8. Гриндер – это вариант заточного станка, отличительная особенность заключается в использовании ленты с абразивным покрытием, склеенной в кольцо. С помощью гриндера формируют ровные спуски под заданным углом.
  9. Станок для изготовления спусков. Качественная заточка до бритвенной остроты возможна только на специальном приспособлении, которое позволяет двигаться по строго определенной траектории.
  10. Болгарка набором отрезных и зачистных дисков. Простой инструмент оказывает помощь при выполнении самых разных видов действий.

Заточка клинка на гриндере:

Заточка на гриндере

Кроме основного набора станков и приспособлений, многие мастера дополнительно используют деревообрабатывающее оборудование. Оно помогает изготавливать ручки из прочных пород древесины. Небольшие токарные станки помогают создавать сложную фурнитуру, которая украшает готовые предметы.

Самодельный миниатюрный гриндер, стачивание спусков:

Формирование спусков

В мастерских, производящих качественные ножи, имеются вальцы. На них разогретые заготовки прокатывают с целью получения пластины определённой толщины. Дамасская сталь своими руками получается после многократной ковки и проката через вальцы.

Прокатные вальцы:

Прокатные вальцы

Наличие кривошипного молота помогает проковывать заготовку серией многочисленных ударов. Пневматический или гидравлический пресс используют для объемного обжатия металла. Одним движением придается нужная геометрия.

У некоторых мастеров имеются матрицы и пуансоны, которые позволяют методом пластической деформации придавать стандартную форму, например, продавливать дол на клинке (используют для придания жесткости с одновременным снижением массы).

Заготовки для производства булата

Сделать булатную сталь несложно, для его производства используют стали и сплавы с заранее заданными свойствами. Применяют готовые изделия и специальные слитки. Кузнечные мастерские пользуются металлическим ломом или деталями, приобретаемыми в торговой сети. В таблице приведены материалы, которые чаще всего применяют для изготовления кованых предметов.

Таблица 1

Пошаговая технология изготовления булата из подшипника

Изделия из готовых слитков или заготовок производятся в следующей последовательности.

Внутреннее кольцо подшипника изготовлено из сплава ШХ-15. Его распиливают отрезным диском болгарки, направляют на прогрев в горн. Желательная температура прогрева 900…950 ⁰С.

Заготовка из подшипника

На наковальне удерживают заготовку кузнечными щипцами. Отбивая молотком выпуклости, из кольца формируют полосу.

Разгибание заготовки

Убирают впадины с полосы.

Ковка полосы

На гриндере придают нужную форму.

Обтачивание на гриндере

С помощью специальной оправки удерживают заготовку. Постоянный угол позволяет с обеих сторон создать одинаковые спуски.

Стачивание спусков

Окончательная форма изделия получается путем обтачивания.

Обработка краев

Паста ГОИ и вспомогательный бархатный валик помогают отполировать поверхность.

Полировка

После полировки получается готовый клинок. Остается изготовить ручку, больстер и ножны. Тогда изделие можно считать законченным.

Готовый клинок

Заготовки для производства Дамаска

Сделать дамасскую сталь в домашних условиях может любой мастер, для этого применяют наборы сплавов. В них присутствуют мягкие и твердые включения. Комбинируя их между собой, добиваются получения клинков с выраженными структурными узорами.

Используются следующие комбинации, показанные в таблице. Некоторые мастерские предлагают и свои варианты. Предлагаемые схемы дают наилучшие показатели.

Таблица 2
Начиная производство в собственной мастерской, узнать, сколько стоит готовое изделие, несложно. На многих сайтах интернет-магазинов указаны цены. По мере приобретения опыта и повышения качества товара, можно повышать цену на свою продукцию.

Видео: как сделать дамасскую сталь?

Пошаговая инструкция изготовления ножа из троса и полосы от напильника

Дамасскую сталь и изделие из нее изготовить сложнее. Но готовый образец будет иметь более привлекательный вид. Ниже приведена последовательность изготовления клинка.

Из нескольких отрезков троса готовят заготовки. Их сваривают с помощью стержней из нержавеющей стали. Трос представляет собой жесткий металл, а нержавейка – это мягкий, пластичный материал.

Начало

Перед началом работ производится промывка. Используется в дизельном топливе. Желательно вымыть имеющиеся органические включения.

Промывка в дизельном топливе

В муфельной печи производится первичный обжиг.

Первичный обжиг и удаление окалины

Бура помогает избавиться от окалины. При высокой температуре шлак не будет задерживаться внутри заготовки.

Посыпка бурой

Первая очищающая ковка. Несильные удары. Нужно механическим путем вытряхнуть возможные шлаки, тогда не будут образовываться раковины.

Первая проковка

Ковка с помощью легкого молотка позволяет придать прямоугольную форму. Сначала уплотняется поверхностный слой.

Ковка легкими ударами

Ковка тяжелым молотом ведется для уплотнения всего внутреннего пространства. Задача этой операции – получить монолитное изделие.

Ковка тяжелым молотом

На автомате создают полосу нужного размера. Теперь заготовка по своим параметрам превращается в пластину.

Ковка на автомате

После проковки на автомате на заготовке проявляется желаемый рисунок.

Первичная форма поковки

Если не устраивает внешний вид, то можно перековать. Умелые мастера часто перековывают пластину несколько раз, а потом выполняют перекручивание заготовки. Тогда образуются оригинальные звезды.

Структура металла

Приваривается будущая режущая кромка. Для нее используется полоса от напильника, в которой использована сталь У10. На кромке твердость составить HRC 60…63. Остальная часть лезвия останется пластичной.

Поковка остыла

На тяжелом прессе 120 т производится ковка рукоятки.

Обработка в прессе

Клинок приобретает нужную форму. Нагрев более 900 ⁰С делает металл весьма пластичным.

Формирование профиля

Отковывается рукоять.

Ковка рукоятки

Готовая поковка уже имеет довольно привлекательный вид. Нужно стачивать спуски, чтобы были образованы режущие кромки.

Готовая поковка

Спуски сточены. Клинок готов для дальнейшей работы. Самая трудоемкая часть работы выполнена.

Спуски сточены

Рисунок на лезвии показывает, что изделие изготовлено из дамасской стали.

Клинок готов

Варианты клинка. Ни один из них никогда не повторится. Каждый будет иметь только ему присущую структуру. С помощью кислоты добиваются проявления более глубокого рисунка.

После обработки кислотой

Еще возможный вариант. Если на стадии сварки будущих элементов изменять толщину троса и нержавейки, то можно получать каждый раз новые виды дамаска.

Варианты клинков из троса

Используя иные материалы, можно создавать и другие виды клинков.

Описание булатов — Официальный сайт Мастера-кузнеца Пампуха И.Ю.


Булат Пампуха Игоря Юрьевича, чем он отличается?


Пампуха Игорь Юрьевич коротко о булатах

Пампуха Игорь Юрьевич делает, в основном, три вида булата — легированный, углеродистый и нержавеющий. Все они отличаются между собой по химическому составу и структуре.


Углеродистый булат

Это первый булат, который начал изготавливать Игорь Юрьевич, по своему составу он более всего похож на классические древние азиатские булаты. Клинок из углеродистого булата хорошо держит заточку, за счет очень крупной структуры — самой крупной из всех наших сплавов, имеет долгий и самый агрессивный рез, если соблюдать наши рекомендации по заточке. Что же касается корозионностойкости — как следует из названия, в составе только железо и углерод, легирующий элементов или нет, или почти нет, поэтому углеродистый булат требует большего ухода, чем два других наших сплава.


Нержавеющий булат

Логическое развитие «классического» булата, содержание легирующих элементов в процентном отношении в этом сплаве больше чем в  остальных булатах, при этом процент углерода в нержавеющем булате такой же как и в углеродистом, а в некоторых случаях и выше. По сложности ковки это самый сложный наш сплав, высокая плотность и крупная структура осложняют ковку. Однако, крупная структура дает долгий и агрессивный рез, несколько уступающий углеродистому булату, но за счет добавления хрома и молибдена его устойчивость к коррозии сильно выше. Нержавеющий булат не является в полном смысле нержавеющим металлом. Клинок практически не боится воды, но кровь, грязь и продукты содержащие кислоту или щелочь, при долгом соприкосновении с клинком, могут на нём оставить следы в виде тёмных пятен или не большой рыжий налёт. Так же не рекомендуем нож долго хранить в сырых ножнах – на клинке могут появиться чёрные точки. Клинок из нержавеющего булата отлично держит заточку.


Легированный булат

При разработке этого вида булата, в основном, учитывались две составляющие — хорошая ковкость булата и хорошие рабочие свойства клинка, булатный узор отводился на задний план. Хорошая ковкость позволяет получить наибольшее количество клинков с одной плавки. При не выдающемся булатном рисунке, и средней структуре, рабочие качества легированного булата впечатляют — у него довольно хорошие корозионностойкие свойства, клинок отлично держит заточку. В составляющей цена-качество, нож из легированного булата, это лучший вариант охотничьего и рыбацкого ножа.


Шевронный или двухфазный булат

Получается за счёт резкой смены режимов остывания, в таком режиме углерод распределяется равномерно по слитку, возрастает кристаллизация зерен, структура становится более крупной. А легирующие элементы при таком режиме остывании, не успевают перемешаться за счет температуры и времени остывания(«разношерстный металл») макроструктура которого напоминает «млечный путь», получается четкое цветовое деление, при правильной ковке. Режущая часть углеродистая, более темная, обух более светлый, из нержавеющего булата, при этом это единый сплав. Булат получается с более выраженной зернистой разнохарактерной структурой, что дает повышенный агрессивный рез на режущей кромке и более вязкую матрицу в теле клинка ,которая способствует пластичности и вязкости металла. При правильной ковке и термообработке такой металл дает твердость 63-64HRC с повышенной вязкой матрицей и повышенную износостойкость режущей кромки .


Про замену булатной печи

Пампуха Игорь Юрьевич, расскажет про булатную печь и почему ее пора менять

Разжигаем булатную печь


Булатная печь в время плавки


Булат с мягкой серединой


WebHome

Следующие публикации (частично) основаны на моделировании, выполненном с помощью DAMASK:

A. Nonn, A.R. Cerrone, C. Stallybrass, H. Meuser
Моделирование высокопрочной стали для трубопроводов на основе микроструктуры
6. Международная конференция по трубопроводным технологиям, Остенде, Бельгия. 6-9 октября 2013 г.
Онлайн-версия

О. Гювенц, Т. Хенке, Г. Лашет, Б. Бёттгер, М. Апель, М. Бамбах, Г. Хирт
Моделирование кинетики статической рекристаллизации путем связывания пластичности кристаллов МКЭ и расчеты многофазных полей
Компьютерные методы в материаловедении 13-2 (2013), 368–374
Онлайн-версия (открытый доступ)

F.Meier, C. Schwarz, E. Werner
Термомеханическое моделирование Al-компонентов в интегральных схемах на основе кристаллопластичности
Computational Materials Science 94 (2014), 122–131
Онлайн-версия

C.C. Тасан, J.P.M. Хефнагельс, М. Дил, Д. Ян, Ф. Ротерс, Д. Раабе
Локализация деформации и повреждение в двухфазных сталях, исследованных с помощью совместных экспериментов по деформации на месте и моделирования пластичности кристаллов
International Journal of Plasticity 63 (2014), 198—210
Онлайн-версия

C.К. Тасан, М. Дил, Д. Ян, К. Замбальди, П. Шантрадж, Ф. Ротерс, Д. Раабе
Комплексный экспериментально-численный анализ распределения напряжений и деформаций в многофазных сплавах
Acta Materialia 81 ( 2014), 386–400
Онлайн-версия

F Wang, S. Sandlöbes, M. Diehl, L. Sharma, F. Roters, D. Raabe
Наблюдение на месте коллективной зернистой механики в Mg и Mg — редко земляные сплавы
Acta Materialia 80 (2014), 77–93
Онлайн-версия

C.Чжан, Х. Ли, П. Эйзенлор, В. Лю, К.Дж. Бёлер, М.А. Кримп, Т.Р. Bieler
Эффект реалистичной трехмерной микроструктуры в анализе методом конечных элементов пластичности кристаллов поликристаллического Ti-5Al-2.5Sn
International Journal of Plasticity 69 (2015), 21–35
Онлайн-версия

D. Ma, P. Eisenlohr, P . Shanthraj, M. Diehl, F. Roters, D. Raabe
Аналитические оценки модуля Юнга в плоскости и полнополевое моделирование двумерных монокристаллических стохастических сотовых структур
Computational Materials Science 109 (2015), 323–329
Онлайн-версия

N.Грилли, К.Г.Ф. Янссенс, Х. Ван Свигенховен
Моделирование методом конечных элементов пластичности кристаллов малоцикловой усталости в ГЦК-металлах
Журнал механики и физики твердого тела 84 (2015), 424—435
Онлайн-версия

D.D. Тьяджанто, П. Эйзенлор, Ф. Ротерс
Многоуровневый анализ глубокой вытяжки двухфазных сталей с использованием схемы RGC на основе кластеров зерен
Моделирование и моделирование в материаловедении и инженерии 23 (2015), 045005
Онлайн-версия

D.Ма, П. Эйзенлор, Э. Эплер, К.А. Volkert, P. Shanthraj, M. Diehl, F. Roters, D. Raabe
Исследование пластичности кристаллов монокристаллических стохастических сот при сжатии в плоскости
Acta Materialia 103 (2016), 796–808
Онлайн-версия

H. Чжан, М. Диль, Ф. Ротерс, Д. Раабе
Виртуальная лаборатория для определения начальной поверхности текучести с использованием моделирования пластичности кристаллов с высоким разрешением
International Journal of Plasticity 80 (2016), 111–138
Онлайн-версия

M.Дил, П. Шантрадж, П. Эйзенлор, Ф. Ротерс
Влияние соседства на распределение напряжений и деформаций в двухфазных микроструктурах. Исследование синтетических поликристаллов с помощью надежного спектрального численного метода
Meccanica 51-2 (2016), 429–441
Онлайн-версия

А. Эбрахими, Т. Хохрайнер
Моделирование динамики дислокаций в трехмерном континууме. Эволюция изгиба микролуча
MRS Advances 1-24 (2016), 1791–1796
Онлайн-версия

X.Ву, Д. Ма, П. Эйзенлор, Д. Раабе, Х.-О. Fabritius
От чешуек насекомых до конструкции сенсоров: моделирование механохромных свойств бинепрерывных кубических структур
Bioinspiration & Biomimetics 11-4 (2016), 045001
Онлайн-версия

Y. Su, C. Zambaldi, D. Mercier, P. Айзенлор, TR Билер, М.А. Кримп
Количественная оценка процессов деформации вблизи границ зерен в α-титане с использованием наноиндентирования и моделирования пластичности кристаллов
International Journal of Plasticity 86 (2016), 170–186
Онлайн-версия

M.Diehl
Моделирование пластичности кристаллов с высоким разрешением
Диссертация RWTH Aachen (2016), Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik
Apprimus Wissenschaftsverlag, 2016
ISBN: 978-3-86359-392-6

h M. Lin 9, U. Распараллеленная модель для моделирования связанного фазового поля и пластичности кристаллов
Компьютерные методы в материаловедении 16-3 (2016), 156–162
Онлайн-версия

М. Диль, М. Гребер, К. Хааз, Д.А. Молодов, Ф. Ротерс, Д. Раабе
Выявление взаимосвязей между структурой и свойствами с помощью репрезентативных элементов объема DREAM.3D и моделирования пластичности кристаллов DAMASK: комплексный подход к вычислительной инженерии материалов
JOM 69-5 (2017), 848–855
Онлайн-версия (открытый доступ)
Через инициативу Springer Nature SharedIt

М. Диль, М. Вик, П. Шантрадж, Ф. Ротерс, А. Брюкнер-Фойт, Д. Раабе
Моделирование разрушения пластичности связанных кристаллов с помощью фазового поля Исследование эволюции повреждений вокруг пустоты: форма пор и кристаллографическая ориентация
JOM 69-5 (2017), 872–878
Онлайн-версия (открытый доступ)
Через инициативу Springer Nature SharedIt

M.Stricker
Die Übertragung von mikrostrukturellen Eigenschaften aus der diskreten Versetzungsdynamik in Kontinuumsbeschreibungen
Диссертационный набор (2017), Fakultät für Maschinenbau
, загрузка с сервера библиотеки Grill A. Van Swygenhoven
Моделирование методом конечных элементов микродифракции и пластичности кристаллов по Лауэ для выявления структуры жилок в усталой Cu
Journal of the Mechanics and Physics of Solids 104 (2017), 157–171
Онлайн-версия (открытый доступ)

M .Дил, Д. Ан, П. Шантрадж, С. Заефферер, Ф. Ротерс, Д. Раабе
Исследование пластичности кристаллов при распределении напряжений и деформаций в измеренной трехмерной двухфазной микроструктуре стали
Physical Mesomechanics 20-3 (2017), 311–323
Онлайн-версия

П. Джагтап, А. Чакраборти, П. Эйзенлор, П. Кумар
Идентификация усов в покрытиях Sn путем анализа кристаллографической микротекстуры с использованием дифракции обратного рассеяния электронов
Acta Materialia 134 ( 2017), 346–359
Онлайн-версия

A.Чакраборти, П. Эйзенлор
Оценка обратной методологии для оценки основных параметров в гранецентрированных кубических материалах по отпечаткам монокристаллов
Европейский журнал механики — A / Solids 66 (2017), 114–124
Онлайн-версия

N . Грили, KGF Янссенс, Дж. Неллессен, С. Сандлёбес, Д. Раабе
Формирование дислокационного рисунка множественного скольжения в методе конечных элементов пластичности кристаллов на основе дислокаций
International Journal of Plasticity (2017)
Онлайн-версия

M.Исаенкова, Ю. Перлович, Д. Жук, О. Крымская
Моделирование пластичности кристаллов при прокатке циркониевых труб с использованием многозернистого репрезентативного элемента объема
AIP Conference Proceedings 1896 (2017), 160023
Online version (Open Access)

.

Infogalactic: ядро ​​планетарного знания

Дамаск (арабский: دمسق ) — это двусторонняя фигурная ткань из шелка, шерсти, льна, хлопка или синтетических волокон с узором, образованным путем ткачества. Дамаски ткутся из одной пряжи основы и одной уточной пряжи, обычно с рисунком атласного переплетения с лицевой стороной основы и основанием с использованием уточного или сатинового переплетения. Дамаски из твила включают основу или узор из твила. [1] [2]

История

Производство дамаска было одной из пяти основных техник ткачества — другими ткацкими тканями, саржа, лампас и гобелен — в византийских и исламских центрах ткачества раннего средневековья. [3] Дамаски получили свое название от города Дамаск — в тот период крупный город, который занимался торговлей (как часть Великого шелкового пути) и производством. [4] Дамаски стали редкостью после IX века за пределами исламской Испании, но в некоторых местах были возрождены в 13 веке. [3]

Слово «дамаск» впервые появилось в записях на западноевропейском языке в середине 14 века на французском языке. [5] К XIV веку в Италии ткали дамаски на ткацких станках.С XIV по XVI века большинство дамасков было ткано в одном цвете с глянцевым атласным узором на основе основы на более тусклой основе. Двухцветные дамаски имели контрастные по цвету основы и утки, а в полихромные дамаски добавлялись золотые и другие металлические нити или дополнительные цвета в качестве дополнительных утков парчи. Средневековые дамаски обычно ткались из шелка, но ткачи также производили шерстяные и льняные дамаски. [2]

Современное применение

Стул покрыт штофом.

Современные дамаски ткаются на компьютеризированных жаккардовых станках. [1] Дамасское переплетение обычно производится с однотонным (одноцветным) переплетением из шелка, льна или синтетических волокон, таких как искусственный шелк, с узорами цветов, фруктов и другими узорами. Длинные круги атласных нитей основы и утка создают мягкие блики на ткани, которые отражают свет по-разному в зависимости от положения наблюдателя. Дамасское переплетение чаще всего используется для изготовления столового белья и мебельных тканей, но оно также используется для изготовления одежды. Дамасское переплетение широко используется в модной индустрии благодаря своей универсальности и высококачественной отделке.Дамаск обычно используется для одежды среднего и высокого качества, что означает, что этикетка имеет более четкую форму и более «дорогой» вид.

См. Также

Ссылки

  1. 1,0 1,1 Кадольф, Сара Дж., Изд .: Textiles , 10-е издание, Пирсон / Прентис-Холл, 2007, ISBN 0-13-118769-4, стр. 251
  2. 2,0 2,1 Моннас, Лиза. Купцы, принцы и художники: шелковые ткани в итальянской и северной живописи 1300-1550 .Нью-Хейвен, Издательство Йельского университета, 2008 г., стр. 295–299
  3. 3,0 3,1 Дженкинс, Дэвид Т., изд .: Кембриджская история западного текстиля, , Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press, 2003, ISBN 0-521-34107-8, стр. 343.
  4. ↑ «Что такое дамасская ткань», «Дом и сад эпохи»
  5. ↑ Этимология «Damas» (на французском).
Викискладе есть носители, связанные с [[commons: Ошибка сценария: функция «getCommonsLink» не существует. | Ошибка скрипта: функция getCommonsLink не существует. ]] .
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.