Реставрация изделий из железа и стали

Химически чистое железо не ржавеет, доказательством чему – пресловутая делийская колонна то ли из космического, то ли из мистического феррума (99,72 %). Однако в остальном мире подобные феномены отсутствуют, и решительно все изделия, необоснованно именуемые железными, на самом деле стальные. Но это с точки зрения науки, потому что в жизни сплавы с содержанием углерода менее 0,3 % принято величать-таки железом, при большей концентрации – сталью, отличием которой является способность принимать закалку, т. е. переходить при нагреве в иное фазовое состояние и фиксировать его в результате быстрого охлаждения.

Что же мы имеем? Поскольку прошлые века не знали экзотических легированных сталей, говорить о них нет смысла, и ржавую старину можно условно поделить на железо (гвозди, подковы, цепи, замки, навесы, крепежи т. д.) и сталь, к каковой относится в основном оружие всех видов.

В то время как медь и бронза успешно преодолевают временные просторы, измеряемые тысячелетиями, для железа и вдесятеро меньшие сроки оказываются порой роковыми. Известно, что медь и ее сплавы обладают полезной особенностью самооксидироваться с образованием тонких, прочных поверхностных пленок окислов, успешно принимающих на себя удары судьбы и защищающих основную массу металла от гибели. Напротив, рыхлая корка гидроокиси (ржавчины) бурого цвета не только не укрывает железо, но предательски сорбирует на себе воду, пропуская ее вглубь. Чем больше в железе примесей типа фосфора, серы, кремния и чем слабее оно уплотнено ковкой или прокаткой (т. е. рыхлее), тем скорее оно исчезнет с лица земли, обратившись в прах. Напротив, примеры замечательной стойкости некоторых кованых раритетов прошлых веков, сохраняющих довольно крепкий вид поныне, иллюстрируют нам, как с каждым ударом молота в металл словно бы вколачиваются дополнительные годы жизни.

Безусловно, даже качественная сталь с высоким содержанием углерода ржавеет, но неохотно. Именно поэтому огромное количество предметов вооружения радует нас сегодня пристойной внешностью, если последние триста-пятьсот лет хранились в относительном комфорте уцелевших дворцов и замков. Традиционно неплохо обстоят дела с экземплярами из коллекций, но так повезло не всем – большое количество реликвий так или иначе извлекаются из земли, а там всегда влага. Тем удивительнее находки стальных мечей в знаменитой усыпальнице Цинь Шихуанди (III век до н. э.), которые по сей день выглядят как новые и остры как бритва. Правда, тамошний грунт (современная провинция Шэньси) более или менее сухой, а клинки, согласно анализу, имеют высокое содержание никеля, то есть изготовлены целиком или с добавлением «небесного» металла железо-никелевых метеоритов.

Итак, общее правило гласит: чем сталь углеродистее, плотнее кована, сильнее закалена и лучше отполирована, тем успешнее она сопротивляется коррозии. Последнее замечание не пустой звук. Качество полировки играет существенную роль, так как разрушение поверхности начинается с образования микроскопических очагов, всегда привязанных к тем или иным неоднородностям – царапинам, сколам, вкраплениям, раковинам и т. д. Чем их меньше, тем дольше ржавчине не за что зацепиться. Отполируйте до зеркального блеска простой гвоздь и выставьте его на улицу по соседству с никак не обработанным собратом. Результат опыта не заставит себя долго ждать.

Во влажном океанском климате Японии самурайские мечи VIII–XV столетий, будто вчера вышедшие из рук мастера, сохранились не только благодаря терпеливому ежедневному уходу дисциплинированных буси. Своей неповторимой свежестью они обязаны чрезвычайно плотной структуре металла, сбитого десятками проковок, а также уникальной ручной профессиональной полировке. Европейские клинки (рис. 47 б – г) никогда не доводились до сверхъестественного блеска, общепринятого в пределах Ямато, да и буйные рыцари с ландскнехтами предпочитали вино и девиц вдохновенной возне со сталью.

Любопытно также взглянуть на образчик очаговой коррозии, поразившей немецкий рыцарский шлем XIII века (копия XIX века). Остается неясным, была ли сымитирована натуральная коррозия или предмет попросту держали в сыром помещении вплоть до последних дней. К слову сказать, практика изготовления замечательно достоверных реплик всевозможных доспехов была распространена в конце позапрошлого – начале прошлого столетий, и качество изделий не оставляет желать лучшего – хоть одевай это железо и сражайся за прекрасных дам. Обычно изделия такого рода сохранялись в частных коллекциях богатых людей, в сухих и теплых особняках, поэтому сомнительно, чтобы данный экземпляр тихо гнил в погребе, приходя в нынешнее состояние. Скорее всего, здесь действительно имеет место умелая имитация ржавчины, поскольку отчетливых научных методов датировки тогда не существовало, и мастерски состаренный доспех можно было реализовать за большие деньги.

Вот еще интересный пример того, как при равных шансах на выживание деталь, изготовленная из бронзы, ничуть не пострадала и явилась нам в том виде, что имела столетия назад, когда мастер водрузил ее на хвостовик клинка, выглядевшего тогда чуточку иначе (остатки рукояти меча, XIV век). Здесь даже заметен характерный тип разрушения всех кованых стальных клинков, которые, имея неоднородную структуру, быстрее теряют мягкие фрагменты с высоким содержанием железа, в то время как углеродистые участки сопротивляются дольше и, соответственно, предстают взору в виде продолговатых волокнистых форм.