В X–XIII веках на территории современных Жетысу и Южного Казахстана кипела городская жизнь. В таких центрах, как Тальхир (известный как Талгар), Койлык, Отрар и Каракемер, жили не только земледельцы и воины, но и искусные ремесленники. Археологи нашли здесь настоящий клад — 41 предмет из чугуна, которые перевернули представление о технологиях того времени. Это не просто древний металлолом, а битком набитая историями коллекция: котлы, в которых варили еду на десятки человек, жаровни для отопления домов, массивные наконечники плугов (лемехи), тяжелая ступа, редкий светильник и даже сырьевая чушка — своего рода «слиток-полуфабрикат» для местных литейщиков.
Исследование этих уникальных находок провел доктор исторических наук, профессор Кемеровского государственного университета Николай Зиняков. Ученый провел настоящую металлографическую экспертизу, заглянув в микроструктуру металла. И вот что выяснилось: секрет производства заключался в особом типе сырья. Чаще всего (почти 80% находок) мастера использовали так называемый белый доэвтектический чугун. Звучит сложно, но по сути это сплав с относительно невысоким содержанием углерода. Он был твердым, но хрупким, и требовал от литейщиков высокой точности. Интересно, что точно из такого же материала отлили и импортный котел китайской работы, найденный в Талгаре, — значит, технологии в разных частях континента были схожи.
Реже ремесленники экспериментировали с «половинчатым» чугуном, где углерод присутствовал и в связанном, и в свободном виде, что меняло свойства металла. А в единичных случаях попадались настоящие уникумы: серый чугун (более вязкий) и высокоуглеродистый белый чугун, который плавится при других температурах. Скорее всего, это были случайные результаты плавки, а не сознательный выбор мастера.
Как же они это делали без доменных печей в современном смысле? Технология была хитрой и эволюционной. Изначально предки умели получать только железо в невысоких печах — сыродутным способом. Но когда печи стали строить выше (первые домницы), физика процесса изменилась. В верхней части было прохладнее, в нижней — жарче. Железо, проходя долгий путь через раскаленный уголь, успевало науглеродиться, впитать в себя этот элемент и... расплавиться. Так железо превращалось в чугун, который уже можно было лить. Температура в горне поднималась до 1400°C — это уровень, позволяющий металлу течь, как вода.
Изготовление формы — отдельная история. Чтобы получить котел или лемех, форму делали из смеси глины и песка, причем сложные предметы отливали в разъемных формах из двух, трех и даже четырех частей. Об этом говорят вертикальные швы, которые видны на готовых изделиях. Металл заливали со стороны дна или втулки орудия, чтобы он равномерно заполнил все изгибы.
Что интересно, чугун в те времена был не просто материалом для посуды. Он стал экономическим топливом: из него делали лемехи для плугов, что повышало эффективность земледелия. А сама организация производства говорит о высоком уровне торговли. Где-то в горах, у месторождений руды, работали небольшие плавильни. Там получали чушки — те самые слитки, которые потом везли на городские базары. Уже городские мастера-литейщики покупали это сырье и переплавляли его в формы, делая нужные в хозяйстве вещи.
Эта коллекция — уникальное окно в мир средневековых технологий. Оказывается, задолго до промышленной революции в Евразии существовала развитая сеть производства и обмена, где мастера хорошо разбирались в свойствах сплавов и умели управлять сложными химическими процессами. И делали они это не интуитивно, а используя эмпирические знания, передаваемые поколениями. Так что привычная нам кухонная утварь хранит в себе тайны древних инженеров.
Исследование опубликовано в журнале «СибСкрипт»
