Археология и естественнонаучные методы. Сб. статей
Шрифт:
Завершая рассказ о технологических схемах изготовления ножей, упомянем о двух клинках из Шестовиц, найденных на подоле и посаде. В одном случае клинок откован из пакетного сырья, в другом — имел двухслойный клинок: на железную основу по всей высоте клинка наварена стальная полоса. Оба ножа закалены. Поскольку формирование пакетного сырья (полоски железа и стали сваривались в блок) и тем более изготовление двухслойного клинка связаны со сваркой железа и стали, мы отнесли их ко группе сварных конструкций.
Ножи относятся к наиболее массовой категории кузнечных изделий и археологических находок, поэтому они могут наиболее полно отразить технологические показатели развития металлообработки конкретного места и времени. Это в свою очередь позволяет фиксировать как стабильность технологических традиций, так и привнесенные технические инновации в формирование местного производственного опыта.
Технологическая характеристика орудий труда и инструментов разного назначения
Два серпа имеют цельножелезный клинок.
Восемь серпов имеют цельностальные клинки. Семь из них были термообработаны (закалка, мягкая закалка), один не подвергался тепловой обработке (или не сохранил ее).
Четыре серпа имеют очень высокую микротвердость закаленных структур (824, 1097, 1533 кг/мм 2), что свидетельствует о качественном сырье, — высокоуглеродистой твердой стали.
Пять серпов изготовлены с применением цементации клинка или, скорее всего, полосы-заготовки для него. Цементация была двух видов: сквозная локальная только острия клинка или неглубокая поверхностная одной или двух сторон заготовки. Все цементированные клинки серпов, за исключением одного, были термообработаны.
Один серп откован с применением технологии V-образной стальной наварки лезвия на железную основу клинка с последующей его термообработкой.
Все клинки представлены небольшими фрагментами. Технология изготовления клинков разная: один клинок косы откован из не полностью процементированной заготовки, термообработке не подвергался; другой — целиком откован из кричного железа, микроструктура науглероженных зон свидетельствует о том, что коса подвергалась термообработке; третий — откован из высокоуглеродистой твердой стали и закален.
Все топоры изготовлены по одной технологической схеме: с применением сквозной цементации лезвия. Цементировалась, скорее всего, заготовка в той ее части, из которой предполагалось формировать лезвие. Все лезвия прошли термическую обработку: закалку резкую (на мартенсит) или мягкую (в мягкой закалочной среде). Возможно, использовалась закалка с небольшим отпуском. Не имеет следов термической обработки только один топор. С точки зрения технологической целесообразности представленная схема изготовления топоров представляет оптимальный вариант.
Другие виды инструментов по дереву представлены тремя долотами, ложкарем, сверлом и втульчатым теслом.
Одно долото отковано из кричного железа, два других имеют насквозь цементированное и закаленное лезвие.
Рабочая часть ложкаря откована из твердой стали (возможно, насквозь процементированной заготовки) и закалена.
Спиральное сверло имеет стальную наварку на режущих гранях инструмента. Рабочая часть инструмента закалена.
Втульчатое тесло (с вертикальной втулкой, — подобно кельту) отковано из железа без каких-либо дополнительных операций, могущих укрепить лезвие.
Слесарный инструментв исследованной коллекции представляют зубило и напильник. Зубило имеет насквозь цементированное лезвие, закаленное в холодной воде. Напильник, брусок для которого сварен из двух полос железа для достижения необходимой толщины заготовки, после нанесения насечек был подвергнут поверхностной цементации и закален.
Возможно, к слесарно-ювелирному инструментарию нужно отнести несколько предметов типа чеканов, кернов, которые археологи определили как резцы. Первый из них откован из грязного, плохо прокованного железа, второй из местами науглероженного железа (науглероженность первичная), остальные — из стали. Один керн был термообработан, еще один возможно тоже подвергался термообработке.
Клинки двух ножниц цельножелезные, у одних — клинок цельностальной, закаленный. Три экземпляра имеют на своих клинках явные следы вторичной цементации. Два имеют четко выраженные следы сквозной цементации лезвий, один из них подвергался закалке. Третьи ножницы имеют следы поверхностного науглероживания лезвий, термообработки не прослеживается. Клинки еще двух представляют технику сварки железа и стали, выходящей на лезвие инструмента: первые ножницы имеют стальные наварные лезвия, закаленные в холодной воде, вторые имеют клинки, откованные в технологии трехслойного пакетирования и закаленные.
Кресала калачевидные — все цельностальные, закаленные. Обращает внимание одно кресало, откованное из однородной высокоуглеродистой стали высокого качества.
Остальные 29 предметов исследованной коллекции представляют разные предметы бытового назначения: проколки, иглы, бритва, ладейные заклепки, шилья, наконечник стрелы, несколько фрагментов неопределенных изделий. Эта группа предметов откована преимущественно из кричного железа, — чистого или со следами неравномерной науглероженности. В нескольких случаях можно сказать, что предмет откован целиком из стали полутвердой или твердой. Феррит (кричное железо) имеет как обычную величину микротвердости (до 200 кг/мм 2), так и во многих случаях повышенную и весьма существенно (более 300 кг/мм 2).
Теперь перед нами встала задача определения наиболее характерных технологических особенностей шестовицкой коллекции кузнечных изделий. Как уже упоминалось, наиболее достоверную информацию дают хозяйственные ножи. Кроме того, следует учесть то обстоятельство, что трехслойная схема изготовления наиболее характерна для клинкового инструмента, поэтому удельный вес этой технологической схемы справедливо подсчитывать именно среди группы хозяйственных ножей.
Из 147 экземпляров откованными целиком из железа и стали, а также цельножелезными с цементированным лезвием оказалось 87 ножей, т. е. около 60 % всех изученных. Остальные 60 экземпляров ножей (40 %) откованы с применением конструктивной сварки железа со сталью в одном предмете, причем подавляющее большинство из них составляют трехслойные клинки, — 46 экземпляров (31 %).