Кузнечные технологии
В отличие от о-кадзи, полностью контролировавших весь процесс получения исходного материала, кузнецов, работавших со сталью, получаемой в печах — татара, называли ко-кадзи. Из отсортированных на глаз мелких кусочков та-махаганэ ко-кадзи изготавливал методом кузнечной сварки брикеты металла разного качества. Разница была в содержании углерода. Но даже в каждом из отдельных брикетов содержание углерода не было равномерным, и поэтому при закаливании брикеты становились хрупкими из-за чрезмерных внутренних напряжений и как исходный материал для изготовления клинка не годились.
Вот с этого момента и начинается характерная японская технология, в принципе известная и в других частях света еще в древности, но нигде кроме Японии так скурпулезно не повторяемая в виду большого риска брака в случае некачественного «провара» слоев металла. Речь идет о так называемом «дамаске», многослойной стали, полученной путем кузнечной сварки.
Следует оговориться, что европейский дамаск, первоначально изготовлявшийся в Сирии, был всего лишь дешевой подделкой, имитацией индийского литого булата, обладавшего действительно уникальными качествами. Пакет из пластин стали с разным содержанием углерода проковывали, многократно скручивали, перемешивая слои и, в конечном итоге, сделанный из этой заготовки клинок протравливали слабым раствором кислоты. В результате этого железо разъедалось быстрее, а сталь медленнее, и на плоскостях образовывался рельефный узор, для неискушенного потребителя идентичный булатному. Эстетическая направленность, выраженная в необычайном узоре клинка, главенствовала над его качеством. И только гораздо позже мастера, изготовлявшие дамаск, смогли совместить «приятное с полезным», опытным путем найдя такие технологии, следуя которым изделия из Дамаска не так заметно проигрывали настоящему булату в качестве, будучи на уровне лучших европейских литых сталей. Но это тема отдельной статьи.
Здесь же следует подчеркнуть, что «японский дамаск» — многократная проковка заготовки — преследовала другую цель. Во-первых, проковывался один и тот же брикет стали. Он вытягивался, надрубался вдоль и складывался пополам, опять свариваясь, надрубался поперек, складывался… и так до 15 раз (но не больше). При 15-кратном проковывании образуется более 32 тысяч слоев металла, становящегося практически однородным, т. к. каждый слой достигает почти молекулярной толщины. С помощью этой операции достигается выравнивание химических и механических характеристик стального пакета, и поковка может противостоять более мощным механическим нагрузкам, т. к. из теории сопротивления материалов известно, что многослойный брус гораздо прочнее монолитного.
Для изготовления одного клинка кузнец изготавливал по подобной технологии несколько полос с различным содержанием углерода, которое задавалось сортировкой исходных осколков стали.
Полученный таким способом образец бесполезно травить кислотой, ведь по сути это один кусок стали, и разъедается он по всей поверхности с одинаковой скоростью. Поэтому узор на нем не выявится. Но в отполированной до зеркального блеска абсолютно гладкой поверхности глаз внимательного наблюдателя увидит рисунок выходящих наружу слоев — хада. Он образован эфемерной границей между слоями — диффузией молекул, вызванной кузнечной сваркой. Именно эта тонкая, можно сказать, микроскопическая работа, совершаемая с помощью кузнечных молотов, и составляет основную трудность всего процесса. Достаточно небольшой небрежности в работе: оставить отпечаток пальца или кусочек окалины (в этом месте образуется «непровар»), и все идет в брак.
Рациональная сварка
Процесс, описанный в предыдущей главе, был всего лишь подготовительным. В результате получалось несколько полос слоеной стали (минимум 2, максимум 7, в зависимости от принятого способа сварки клинка) с различным содержанием углерода. Сваривая их в различной комбинации, принятой в той или иной японской школе кузнечного искусства, в конечном результате и получали полосу японского меча. Обязательным условием было использование полосы с наибольшим содержанием углерода (до 1,5 %) для лезвия меча, а с наименьшим (до 0,5 %) для внутренней, скрытой боковыми накладками части клинка. При этом никогда внутри не использовалось низкосортное железо, способное изгибаться при малейшем усилии. Использование в конструкции рационально расположенных полос стали разного качества давало возможность японскому клинку уверенно противостоять механическим нагрузкам и в то же время иметь твердое лезвие, способное долго держать заточку. По сути, клинок японского меча имеет композитную конструкцию со всеми вытекающими из этого выгодами. В 30-х годах XX века известный историк оружия В.В Арендт, исследуя этот вопрос, назвал такой процесс «рациональной сваркой», что очень точно передает суть конечной операции.