Изготовление холодного и огнестрельного оружия, шлемов, кольчуг и орудий труда

В Древней Руси уклад служил для изготовления холодного и огнестрельного оружия, шлемов, кольчуг и орудий труда. В XVIII-XIX веках из уклада изготовляли топоры, ножи, серпы и другой сельскохозяйственный инвентарь. Уклад кустарной выделки был вытеснен процессом изготовления металла в кричных горнах (из чугуна) на железоделательных заводах. Невелика была производительность таких горнов: около 0,5 килограмма железной крицы в час.

Стремление получить больше металла заставило увеличить размеры сыродутных горнов, подавать в них больше воздуха. Так появились наземные печи - домницы. Дутье усилили с помощью воздуходувных мехов, приводимых в движение вначале животными, а затем с помощью водяного колеса. Рост домниц в высоту, подача в них большого количества воздуха интенсифицировали процессы горения и восстановления, что привело к неожиданным результатам. Вместо привычной полугустой крицы на дне печей появился жидкий металл, который, остывая, становился хрупким и под ударами молота разбивался на куски. Это был чугун - сплав железа с углеродом. Процесс получения чугуна назвали доменным.

Конечно, доменные печи (их появление относят к XIV веку) - прогресс в металлургии. В них стали получать значительно больше металла. Первые металлургические заводы на Руси начали строить в XVI-XVII веках рядом с Тулой, Каширой, Серпуховом, Новгородом. Доменные же печи были построены впервые в 1632 году на Городищенском заводе вблизи старинного русского поселения Тулы у реки Тулицы. Все русские железоделательные заводы в конце XVIII века могли производить за год около 150 тысяч пудов железа.

Петр I заложил верфи для строительства кораблей «первого флота российского» на берегах рек Воронежа и Дона. Корабельной сосны и других пород деревьев хватало - вокруг были дремучие леса. Царь думал о нехватке железа. Надежда на тульские заводы слабая у них своих дел по горло.

Вихрем домчали. Дотошный царь обошел все рудные шурфы и ямы, осмотрел местность. Остановился у подножия холма. Здесь позже по указанию царя возвели липецкие казенные заводы. Доменные печи выплавляли чугун. Здесь же выделывали железо. В течение года выпускали полтысячи корабельных пушек, якоря, пистолеты, мушкеты, ядра.

История не сохранила имен металлургов Древней Руси. А между тем русские «железных дел мастера» славились своим искусством и умением. Кольчуги и мечи, шлемы и копья, изготовленные ими, отличались красотой и прочностью.

Летопись донесла до нас несколько способов производства высококачественного металла в Древней Руси. Один из них, «уклад», просуществовал несколько столетий-до тех пор, пока не был «сдан в архив» сыродутный процесс.

Уклад (так назывался и металл, производимый этим способом) изготовляли из сыродутного железа в горне, напоминающем кузнечный. В него помещали куски крицы и засыпали сверху древесным углем. Затем горн раздували мехами и нагревали крицу до появления белых искр. С поверхности крицы удаляли раскаленные угли и охлаждали ее водой, а зимой снегом. После этого металлическим инструментом от крицы отделяли поверхностный слой.

Полученные таким образом листы тотчас же бросали в холодную воду. Оставшуюся часть крицы снова помещали в горн, нагревали до появления белых искр и вновь охлаждали водой или снегом. И так до тех пор, пока всю крицу не превращали в листы.

Затем в раскаленные угли укладывали наиболее крупные листы общим весом 8-9 килограммов (от этой операции и получил название продукт переработки сыродутного железа «уклад»), раздували меха и нагревали листы до тех пор, пока они не сваривались.

Раскаленный металл вынимали из горна и тут же разрезали на две части, из которых отковывали четырехгранные бруски. Бруски закаливали в холодной воде, благодаря чему уклад приобретал некоторую твердость. В таком виде он поступал в продажу.

Такой сложный и трудоемкий способ изготовления уклада обусловлен большой неоднородностью сыродутного железа: в крице имелись включения древесного угля и шлака, а содержание углерода колебалось от о до 1 процента. Ковкой из крицы можно было удалить железистый шлак, но включения древесного угля оставались.. Разделение раскаленной крицы на листы и последующая их сварка способствовали получению более однородного металла.