Страница:
Рис. 7. Старший Ахмыловский могильник, погр. 93. Ан. 1091: а – нож, VII в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (целиком из стали); в – фотография микроструктуры, х200 (феррито-перлит, видманштетт)
К типу I относятся наконечники с продолжением втулки по центральной оси пера, к типу II – наконечники с имитацией продолжения втулки по центральной оси пера, к типу III – наконечники без продолжения втулки (Халиков 1977, с. 188).
Рис. 8. Старший Ахмыловский могильник, погр. 875. Ан. 1136: а – нож VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (целиком из стали); в – фотография микроструктура, х70 (феррито-перлит, видманштетт)
Исследователи предлагают следующую хронологическую последовательность появления типов наконечников копий: тип I – самый ранний, появляется на территории Волго-Камья в начале VII в. до н. э. и бытует до конца столетия, тип II ориентировочно относится к середине VII в. до н. э. и встречается в VI в. до н. э., появление наконечников типа III относится к концу VII в. до н. э. и время их бытования распространяется на весь VI в. до н. э. (Патрушев 1984, с. 85–87; Халиков 1977, с. 194–195).
В своей работе мы берем за основу типологическую схему, предложенную А. Х. Халиковым и В. С. Патрушевым, останавливаясь на первом уровне типологического деления, т. е. на типах, так как более дробное подразделение не представляет интереса с технико-технологической точки зрения.
Выделяя тип I железных наконечников копий, оба исследователя полагали, что втулка, проходящая через центральную ось пера до острия, на всем своем протяжении была полой, в отличие от типа П. Это особенно хорошо проиллюстрировано в работе В. С. Патрушева, где на рисунке 45 в сечении пера наконечников типа I в месте прохождения втулки показано сквозное отверстие, тогда как у наконечников копий типа II сечение полностью заштриховано (Патрушев, 1984, с. 86).
Проведенные нами исследования наконечников копий, относимых исследователями к типу I, не подтвердили использование подобной конструкции пера. Нами было металлографически изучено 24 экз., по форме относящихся к типу I (рис. 9; 10, а). Образцы отбирались таким образом, чтобы получить либо полное сечение пера, либо часть его, захватывающую не только лопасть, но и втулку (рис. 10).
Установлено, что втулка наконечника копья в той части, где она проходила через перо, не являлась полой. Как свидетельствуют данные, полученные при микроскопическом исследовании образцов, перья наконечников, относимых А. Х. Халиковым и В. С. Патрушевым к типу I, были изготовлены с помощью кузнечной сварки нескольких конструктивных деталей (рис. 10, б – в). Основу пера составляла раскованная пластина соответствующей формы, на которую с двух сторон были наварены полосы металла (ребра жесткости), имитирующие продолжение втулки.
Рис. 9. Наконечники копий типа
Удалось проследить следующие варианты соединения пера копья с полой втулкой. Вариант А. Втулка формовалась отдельно на оправке и затем приваривалась к перу с наварными ребрами жесткости. Вариант Б. Основа пера и втулки формовались из одной заготовки, часть которой расковывалась и сворачивалась на оправке во втулку, а на плоскость пера с двух сторон по осевой линии наваривались ребра жесткости, имитирующие продолжение втулки. Вариант В. К основе пера с двух сторон по осевой линии приваривались полосы металла, длина которых превышала длину пера. У основания пера они соединялись и сваривались. Затем расковывались и на оправке сворачивались во втулку.
Рис. 10. Старший Ахмыловский могильник, погр. 247. Ан. 1103: а – наконечник копья типа I, VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (сварка); в – фотография микроструктуры, х70 (сварные швы, феррито-перлит)
Все операции проводились в горячую и требовали огромного мастерства и специальных приспособлений. Конструктивная сварка не была качественной (в ряде случаев хорошо видно невооруженным глазом как по сварному шву расслоились основа пера и наварные ребра жесткости).
Конструктивная схема наконечников копий типа I сложна, трудоемка и может быть оправдана лишь необходимостью подражания бронзовым образцам, хорошо известным в ананьинской среде.
Первые попытки воспроизвести в новом материале форму ананьинских бронзовых непрорезных наконечников копий, видимо, следует связывать с биметаллическими образцами. Например, биметаллическое копье из 314 погребения Старшего Ахмыловского могильника также состояло из нескольких конструктивных деталей. К сожалению, металлографического анализа этого экземпляра не проведено. Можно лишь предположить, что железное перо с ребрами жесткости, имитирующими продолжение втулки, было изготовлено вышеописанным способом с помощью кузнечной сварки, а бронзовая втулка была прилита к основанию пера.
Подобная схема соединения пера и втулки корреспондирует с предложенным нами вариантом А, который, видимо, следует рассматривать как наиболее ранний.
Наконечники копий типа II (по А. Х. Халикову и В. С. Патрушеву) представлены в исследованной коллекции 20 экз. (рис. 11). Образцы для металлографического анализа отбирались по возможности с полного поперечного сечения пера, что позволило проследить его конструкцию. Установлено, что на большинстве изделий этого типа основа пера, ребро жесткости и втулка составляют единое целое (рис. 12), т. е. сформованы из единой заготовки с использованием обжимок и оправок (например, наконечники копий из погр. 215).
Однако в небольшом количестве (четыре экз.) выявлены изделия с наварным ребром жесткости (погр. 114; погр. 284; погр. 711; погр. 889). Формовка пера и втулки этих наконечников осуществлялась либо по схеме, описанной выше как вариант Б, либо как вариант В.
Рис. 11. Наконечники копий типа
Наконечники копий типа III наиболее просты по конструкции (рис. 13). Как показало микроскопическое исследование 15 экз., все они откованы из единой заготовки (рис. 14). Часть заготовки раскована и сформована на оправке во втулку, из остальной части отковано перолинзо-видного или вытянуто-ромбического сечения.
Технологическая характеристика наконечников копий из Старшего Ахмыловского могильника, полученная в результате металлографического исследования изделий всех трех типов, свидетельствует о том, что при их изготовлении использовалась сталь либо сырцовая, либо специально полученная путем цементации. Большинство наконечников типов I и II отковано из сырцовой стали (соответственно 24 из 24 экз. типа I, 14 из 20 экз. типа II). В ряде случаев основа пера отковывалась из пакетированного металла. С использованием приемов цементации отковано шесть наконечников типа II, три из которых термообработаны (погр. 74; погр. 215; кв. Б9).
Рис. 12. Старший Ахмыловский могильник, погр. 2265. Ан.7387: а – наконечник копья типа II, начало VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (целиком из стали); в – фотография микроструктуры, х70 (феррито-перлит)
Рис. 13. Наконечники копий типа III
Рис. 14. Старший Ахмыловский могильник, погр. 74. Ан. 7370: а – наконечник копья типа III; б – технологическая схема изготовления (целиком из качественной стали); в – фотография микроструктуры, х200 (сорбит)
В отличие от предыдущих двух типов, большая часть наконечников копий типа III изготовлена из цементированной стали (пять экз.) или с использованием приема цементации (семь экз.). Термообработку сохранили четыре экземпляра, происходящие из культурного слоя могильника (рис. 13, ан. 7370, 7413, 7522, 7617). Только три изделия типа III изготовлены из сырцовой стали. Один из наконечников типа III был изучен украинскими исследователями. Он откован из качественной специально полученной (цементированной) стали (Шрамко и др. 1977, с. 70).
Приведенные технологические характеристики отражают вполне целесообразные схемы. Конструкция первых двух типов слишком сложна, чтобы предусматривать использование дополнительных приемов. Упрочняющая роль здесь отводилась в основном ребру жесткости. Наконечники копий типа III получали дополнительное упрочнение пера за счет приемов цементации или использования высококачественной стали.
Материал, использованный во всех трех типах наконечников копий, имеет такую характерную особенность, как включения нитридов железа.
Соотнесение технологических схем изготовления наконечников копий с разными группами бронзовых кельтов из Старшего Ахмыловского могильника не дает четкой картины, поскольку количественная представительность исследованных нами изделий из погребальных комплексов неравнозначна. Так, с группой ананьинских (KAII–I) кельтов слинзовидным сечением связано 14 изделий, с ананьинскими кельтами с шестигранной втулкой (КАН-И) – одно и с группой акозинско-меларских кельтов (КАМ) – девять. Однако все же можно заметить, что наконечники копий, изготовленные с использованием приемов цементации, встречаются в сочетании со всеми группами кельтов, но при этом термообработанные наконечники копий встречаются только в сочетании с группами кельтов KAII–I и КАН-П.
Наконечники стрел. Сохранность этой категории железных предметов в Старшем Ахмыловском могильнике очень плохая. Исследован один экземпляр (погр. 567). Наконечник втульчатый с плоским пером линзовидного сечения. Как показало металлографическое исследование, наконечник стрелы откован из сырцовой неравномерно науглероженной стали. В комплекс погребения входил кельт акозинско-меларского типа.
Топоры проушные. В отобранной для исследования коллекции 10 проушных топоров. Из них девять боевых и один рабочий (рис. 15). Среди боевых топоров в коллекции представлены топоры-молоты, топоры-клевцы, двулезвийные топоры-секиры. Наиболее ранними являются двулезвийный топор-секира из погребения конца VII – первой половины VI в. до н. э. (погр. 183), топор-молот из погребения первой половины VI в. до н. э. (погр. 421; рис. 16), топор-клевец из погребения первой половины VI в. до н. э. (погр. 543) (Патрушев 1984, с. 80–82). Остальные экземпляры датируются в пределах VI в. до н. э. (Халиков 1977, с.177–179).
Рис. 15. Старший Ахмыловский могильник, погр. 835. Ан. 1137: а – топор, VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (сварка из двух стальных полос; в – фотография микроструктуры, х70 (феррито-перлит)
Три ранних топора, представляющие разные типы, изготовлены в разных технологических схемах. Так, лезвие топора-молота (рис. 16, ан. 1113) отковано из высокоуглеродистой стали с последующей закалкой в холодной воде (структура мартенсита) (рис. 16, б – в). Это единственный случай твердой закалки, который мы зафиксировали в коллекции железных предметов из ананьинских памятников. Топор-секира (погр. 183) откован из пакетированной заготовки, сваренной из нескольких полос железа и стали, с выходом на лезвие наиболее твердой полосы с последующей мягкой закалкой. Лезвие топора-клевца (погр. 543) отковано из железа и подвергнуто поверхностной цементации.
Рис. 16. Старший Ахмыловский могильник, погр. 421. Ан. 1113: а – топор-молот, VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления; в – д – фотографии микроструктур закаленной стали, х70 (в – сорбитообразный перлит, г – мартенсит и сорбит, д – мартенсит)
В этой же схеме откованы еще два экземпляра топоров-клевцов (погр. 909; кв. В/2).
Лезвия двух топоров-молотов и топора-секиры, найденных в засыпи могильника, откованы из сырцовой стали или с использованием приема цементации (рис. 17).
Лезвие еще одного топора-секиры (погр. 808) отковано из железа без каких-либо приемов по улучшению рабочих качеств.
Сформованные в разных технологических схемах, боевые топоры имеют один общий конструктивный признак – изготовление проушного отверстия производилось путем пробивки.
Рис. 17. Старший Ахмыловский могильник, кв. Г-3. Ан. 1115: а – топор-молот, VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (цементация лезвийной части); в – фотография микроструктуры, х70 (феррито-перлит, сорбитообразный перлит)
Топор из погр. 835 (ан. 1137), отнесенный к числу рабочих, сварен из двух полос сырцовой стали (рис. 15, б – в).
Два топора из Старшего Ахмыловского могильника были изучены украинскими исследователями. Технология изготовления этих топоров вписывается в полученные нами результаты. Судя по опубликованным данным, один топор-секира (А-62-977) откован из пакетного металла (нескольких полос стали), второй топор, рабочий (А-62-1047) – из цельнометаллической заготовки (неравномерно науглероженной сырцовой стали) (Шрамко и др. 1977, с. 71).
Обращает на себя внимание, что самые ранние топоры среди прочих выделяются высоким качеством исполнения, применением высокоуглеродистой стали. Следует также заметить, что проушные железные топоры в погребальных комплексах Старшего Ахмыловского могильника практически не встречаются в сочетании с бронзовыми кельтами. Единственный известный случай – погр. 421, в котором топор-молот (ан. 1113) найден вместе с бронзовым топором акозинско-меларского типа.
Кинжалы. В Старшем Ахмыловском могильнике их найдено немного (17 экз.). Семь имели железные клинки и бронзовые или биметаллические рукояти, десять были цельножелезными. Нами исследовано восемь экземпляров. Из них только один кинжал был биметаллическим (погр. 568; рис. 18, ан. 1116), остальные – железные. Последние состоят из трех конструктивных деталей: клинка, который обычно отковывался вместе с рукоятью из единой заготовки, навершия (прямого, грибовидного или волютообразного), которое насаживалось на конец рукояти, и перекрестия (бабочковидного или почковидного), закрепленного с помощью кузнечной сварки в месте перехода от клинка к рукояти.
Выделяется один экземпляр железных кинжалов, конструктивно отличающийся от остальных. Он состоит из двух конструктивных деталей: клинка и рукояти, которая вместе с перекрестием и навершием представляет единое целое и изготовлена отдельно от клинка. Обе детали соединены кузнечной сваркой. Это орудие напоминает биметаллический кинжал из погр. 704 с железным клинком и цельнолитой бронзовой рукоятью (Патрушев, Халиков 1982, табл. 105, 1 г).
Исследованный нами биметаллический кинжал (рис. 18) относится к переходной форме от ножей к кинжалам. Рукоять цельнолитая бронзовая. Кинжал обнаружен в погребальном комплексе с акозинско-меларским кельтом. Орудие отнесено А. Х. Халиковым к однолезвийным кинжалам и датировано VII в. до н. э. (Халиков 1977, с. 171).
Металлографический анализ железного клинка, проведенный нами, показал, что он откован из сырцовой стали (рис. 18, б – в). Отмечаются следы перегрева металла (структура видманштетта), который, возможно, связан с вторичным нагревом предмета в процессе соединения клинка с бронзовой рукоятью. Металл бронзовой рукояти был исследован спектральным методом С. В. Кузьминых и отнесен к химической группе н/о (неопределенные) (Кузьминых 1983, с. 127).
Рис. 18. Старший Ахмыловский могильник, погр. 568. Ан. 1116: а – однолезвийный кинжал с бронзовой рукояткой; б – технологическая схема изготовления (целиком из стали); в – фотография микроструктуры, х70 (феррит с перлитом)
Кинжал с железным клинком и биметаллической рукоятью из погр. 26 Старшего Ахмыловского могильника был изучен украинскими исследователями. По классификации А. Х. Халикова, он относится к типу I, 2А и датируется VII в. до н. э. Железный клинок этого орудия оказался плохой сохранности, и исследователям не удалось провести металлографическое исследование. Однако была сделана рентгенограмма биметаллической рукояти, позволившая реконструировать технологию ее изготовления. Рукояточная часть клинка разрублена в двух местах, и непосредственно к ней прилита бронзовая часть вместе с перекрестием и навершием. Края перекрестия после отливки были дополнительно сжаты. Литье производилось по восковой модели (Шрамко и др. 1977, с. 67, 69).
Клинки кинжалов, исследованные нами, как показал микроскопический анализ, изготовлены из сырцовой стали (погр. 543; кв. К/13), либо из стали, полученной путем цементации заготовки (погр. 2266; погр. 250) или непосредственно готового клинка (рис. 19, ан. 1112). Три клинка были подвергнуты термической обработке – мягкой закалке (рис. 20, ан. 1085).
Связи технологических схем с типами изделий не прослеживается. Например, изделие из погр. 250 с грибовидным навершием и почковидным перекрестием и кинжал из погр. 2266 с волютообразным навершием и сердцевидным перекрестием изготовлены в одной схеме.
Стилеты. По классификации А. Х. Халикова, эти изделия входят в категорию кинжалов. Автор называет их булавковидные кинжалы-стилеты и обосновывает их включение в категорию кинжалов тем, что они найдены в погребениях мужчин-воинов и расположены в том же месте, где и кинжалы других типов (Халиков 1977, с. 174).
Стилеты представляют собой круглый в сечении железный стержень длиной 24–32 см, заостренный на конце. Иногда они имеют навершие и перекрестие из цветного металла.
Исследован один экземпляр стилетов (погр. 576). Сохранилась лишь его верхняя часть. В публикации А. Х. Халикова и В. С. Патрушева это орудие описано и изображено неверно: в виде железного стержня, имеющего медное коническое навершие и перекрестие, оформленное медными штифтами, вбитыми в железный стержень (Халиков 1977, с. 175, рис. 66, 6; Халиков, Патрушев 1982, табл. 86, 46). На самом же деле, как мы смогли убедиться, просматривая коллекцию металла из Старшего Ахмыловского могильника, хранящуюся в Марийском государственном университете (А-68-291), верхняя часть стилета представляла собой полую бронзовую трубку, заканчивающуюся коническим навершием, внутри которой находился железный стержень.
Рис. 19. Старший Ахмыловский могильник, погр. 336. Ан. 1112: а – кинжал, VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (из железной заготовки с последующей односторонней цементацией); в – фотография микроструктуры, х70 (феррит с перлитом)
Для исследования был отобран образец с поперечного сечения бронзовой трубки и железного стержня внутри нее. Стержень, как показало микроскопическое исследование, откован из стали. Соединение его с цветным металлом происходило, видимо, таким же способом, что и при изготовлении биметаллических рукоятей кинжалов, т. е. отливкой по восковой модели.
Предметы конского снаряжения. Для металлографического исследования было отобрано 11 экземпляров удил и псалий. Удила откованы из круглого дрота, концы которого с двух сторон загнуты в кольца. Псалий представлены двумя типами: двухпетельчатые и трехпетельчатые.
Рис. 20. Старший Ахмыловский могильник, погр. 2266. Ан. 1085: а – кинжал, VII–VI вв. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (целиком из стали с последующей мягкой закалкой); в – фотография микроструктуры, х70 (сорбит)
Нами изучено два полных комплекта конского снаряжения, происходящих из погребений 110 и 563. Погр. 110, в состав которого входят трехпетельчатые псалии, относится к рубежу VII–VI вв. до н. э. Комплект из 563 погребения с двухпетельчатыми псалиями относится к более позднему времени – второй половине VI в. до н. э. (Халиков 1977, с. 225–226).
Как показал металлографический анализ, оба комплекта, несмотря на хронологический разрыв, изготовлены одинаково – целиком из неравномерно науглероженной стали с последующей термообработкой (мягкая закалка).
Было также исследовано несколько экземпляров отдельных звеньев удил и псалий из погребений 812, 1002 и из культурного слоя. Все они также цельностальные (неравномерно науглероженная сырцовая сталь).
Из качественной стали с последующей термообработкой откованы удила из погребения 605, в состав погребального инвентаря которого входил кельт акозинско-меларского типа.
Обращает на себя внимание довольно частое использование приемов термообработки, не имеющих для этой категории железных предметов практического значения.
«Мотыгообразные орудия». Среди орудий труда в Старшем Ахмыловском могильнике есть группа изделий, которые исследователи называют по-разному: А. Х. Халиков мотыгообразными орудиями, В. С. Патрушев – пешнями (Халиков 1977, с. 137–138; Патрушев, 1984, с. 101). По форме всех их объединяет наличие вертикальной втулки и трапециевидного лезвия.
На наш взгляд, в эту группу включены функционально различные орудия труда, а именно мотыжки, топоры-кельты, пешни. Так, орудия, имеющие слегка изогнутое лезвие и разомкнутую втулку использовались, скорее всего, как мотыжки или тесла (погр. 71; кв. И/3; кв. Ц/9); орудия, имеющие сомкнутую короткую втулку и симметрично заточенное лезвие, следует относить к топорам-кельтам (все они происходят из культурного слоя); орудия с удлиненной сомкнутой втулкой и узкой лезвийной частью, вероятно, являлись пешнями (погр. 247; погр. 1002).
Технология изготовления всех перечисленных орудий проста: они откованы либо из железа, либо целиком из сырцовой стали, либо из нескольких полос сырцовой стали (пакетная заготовка).
В изделиях не отмечено ни приемов цементации, ни приемов термообработки. Кроме того, обращает на себя внимание сильная загрязненность металла шлаками и крупнозернистость структурных составляющих, что свидетельствует о плохой проковке металла и завышении температуры процесса ковки. Сам металл отличается мягкостью, о чем свидетельствуют показания микротвердости феррита (116–128 кг/мм2). В металле присутствуют включения нитридов железа. Еще один экземпляр орудия типа мотыжки подвергнут металлографическому анализу украинскими исследователями. Как свидетельствуют авторы, основная его часть изготовлена из сырцовой стали. В процессе эксплуатации лезвие было обломано. При ремонте орудия на основу было наварено железное лезвие (Шрамко и др. 1977, с. 72).
Шилья. Это достаточно распространенное орудие в погребальных комплексах Старшего Ахмыловского могильника (всего найдено 92 экз.) (Патрушев 1984, с. 100). К сожалению, в большинстве своем они сохраняются плохо, и для металлографического исследования удалось отобрать лишь два экземпляра, представляющие два типа шильев: с круглым (тип I) и прямоугольным (тип 11) рабочим концом. Противоположный конец их имел прямоугольное сечение. Одно изделие (тип I) происходит из погребения 664. Как показало микроскопическое исследование, оно было отковано из железа с низкими показателями микротвердости феррита (на фоне ферритных зерен видны включения нитридов). Второе шило (тип II) происходит из погребения 200. Оно оказалось более качественным – отковано целиком из твердой стали.
Шейные гривны. Это украшение в Старшем Ахмыловском могильнике чаще всего изготовлено из цветного металла, железные экземпляры встречаются редко. Нам удалось отобрать для исследования три экземпляра. Все они изготовлены из круглого в сечении дрота. Два оказались цельностальными (погр. 346; погр. 873), первое из этих украшений подвергнуто мягкой закалке. Третья гривна была откована целиком из железной заготовки (кв. В/3).
Пластинчатые височные кольца. Эта разновидность украшений также чаще всего выполнена из цветного металла и только в десяти случаях – из черного. Височные кольца, по свидетельству В. С. Патрушева, встречаются и в мужских, и в женских погребениях (Патрушев, 1984, с. 13). Нами отобрано для исследования пять экземпляров. Они изготовлены из тонкой пластины шириной 10–12 мм, изогнутой на оправке. Диаметр их 8–9 см.
Как показало микроскопическое исследование, все височные кольца оказались стальными, изготовленными либо из сырцовой стали (погр. 396; погр. 669; кв. Б/18; кв. Ж/7), либо из цементированной стали (погр. 262). Два экземпляра были термообработаны.
Браслеты. Исследован один экземпляр пластинчатого браслета из слоя могильника (P-I, кв. Б/15). Изделие оказалось откованным из качественной стали с последующей мягкой закалкой (рис. 21).
Рис. 21. Старший Ахмыловский могильник, P/I, Б/15. Ан. 1120: а – браслет; б – технологическая схема изготовления (целиком из качественной стали с последующей закалкой); фотография микроструктуры, х200 (сорбит)
Данные, полученные при металлографическом исследовании железных изделий из Старшего Ахмыловского могильника, обобщены в таблице 2. Они позволяют сделать следующие заключения. Подавляющее большинство изделий всех категорий изготовлено из разных сортов стали (179 изделий из 193 исследованных). На первом месте находятся изделия, изготовленные из сырцовой неравномерно науглероженной стали, полученной непосредственно в металлургическом горне (101 экземпляр, что составляет 52,3 %).