Датское железо

Железо, которое, начиная с до-римского периода железного века и вплоть до средневековья добывалось из датской болотной руды, существенно отличается от того железа, которое окружает нас сегодня. Оно ведет себя по-другому на наковальне под молотком кузнеца. Изделия, выкованные из болотного железа, не походят по качеству и внешнему облику на предметы, сделанные из железа в наши дни. Разница состоит, в основном, в том, что, во-первых, в отличие от современного, болотное железо содержит шлак, и, во-вторых, болотное железо неоднородно по качеству. Нельзя сказать, что болотное железо лучше или хуже, чем современное. Оно просто другое. Современные кузнецы охотно работают с болотным железом. Оно хорошо сохраняет высокую температуру и его легко сваривать.

Датское железо

Особенность технологии сыродутного или прямого восстановления железа из руды состоит в том, что в течение всего процесса железо остается твердым. Оно никогда не бывает в расплавленном виде. При сыродутном процессе жидкой, расплавленной субстанцией является шлак, который и отделяется от твердого железа. Вот почему железная крица , полученная сыродутным способом из болотной руды, обычно содержит шлак, и, наоборот, шлак содержит железо. Продукт сыродутного процесса – крица (то есть пористая губчатая масса железных частиц)- неоднородна по своей структуре, ее качество может изменяться в пределах нескольких сантиметров, но химически болотное железо является очень чистым. Обычно оно содержит меньше сотых долей инородных материалов. Из них наиболее важны два - углерод и фосфор. Есть много свидетельств тому, что древние датские мастера умели искусно управлять процессом выплавки железа так, чтобы железная крица отвечала всем необходимым для дальнейшей обработки качествам.

Чистое железо

В древности и средневековье наиболее часто использовалось чистое железо. Из него делали застежки, гвозди, стремена, мотыги и лезвия для кос. В Дании в до-римский и римский железный век для ковки использовалось достаточно чистое железо хорошего качества, в то время как железо позднего железного века и эпохи викингов содержит значительно большее число и более крупные шлаковые включения. С годами датские кузнецы обрабатывали все большие количества чистого железа, и для того, чтобы удовлетворять возрастающие потребности, железоплавильщикам необходимо было получать все больше и больше железа из руды.

Углеродистое железо

Углерод увеличивает такие качества железа, как твердость и сопротивление износу. Железо, содержащее углерод в количестве больше, чем 0,35 % – углеродистое железо или сталь – может быть сделано еще тверже, если его закалить в воде или масле. В поздний железный век и в эпоху викингов, углеродистое железо поступало в Данию из Норвегии, как в виде железных брусков, так и в форме уже готовых орудий и инструментов. Углеродистое железо использовалось в колющих и рубящих частях орудий, для тех поверхностей, которые должны были противостоять изнашиванию или сильному давлению. Ножи редко изготавливались целиком из углеродистого железа. Вместо этого кузнецы комбинировали мягкое, чистое и твердое углеродистое железо сообразно функциональным назначениям разных частей ножа. 

Фосфористое железо

Большая часть древнего датского железа обычно содержит фосфор в количестве до 0,9 %. Фосфористое железо обладает свойствами твердости, ломкости и имеет блестящий серый цвет. На рубеже эр в Дании изготавливались ножи полукруглой формы, лезвия которых состояли из двух кусков фосфористого железа, и шов от их сваривания проходил точно по геометрической оси ножа. Это были изящные, тонкие инструменты. Фосфористое железо использовалось также в сочетании с чистым железом в топорах и ножах, где оно могло замещать или дополнять углеродистое железо. В военном деле фосфорное железо применялось для изготовления мечей с узорчатыми лезвиями. Техника узорчатой ковки технически относительно легко выполнима для фосфористого железа, и в результате получаются удивительно красивые серебристые узоры на протравленных и отполированных лезвиях. Фосфористое железо еще не до конца исследовано в Скандинавии и Европе, но, без сомнения, датское фосфористое железо обладало необыкновенным потенциалом, все стороны которого еще до сих пор не раскрыты.

 

Шлак

Морфологически, различаются два типа шлака: (1) шлак, который вытекал или выплескивался из формирующейся железной крицы в течение процесса нагрева (плавильный шлак); и (2) шлак, который выдавливался из куска сыродутного железа в процессе его проковки (кузнечный шлак). Эта классификация может быть и далее продолжена; в случае плавильного шлака, в зависимости от того, застывал ли шлак внутри  горна или вне его, он назывался «шлаковым блоком» или «шлаком выпуска» соответственно. Таким образом, от процесса восстановления болотной руды в железную крицу остается шлак, морфологические признаки которого зависят от типа используемого горна. Напротив, от процесса очищения крицы от шлака и ее проковки остается кузнечный шлак. Кузнечный шлак заключает в себе мелкую окалину, округлые выплески шлака, мелкие фрагменты железной крицы и частички железа. Но в процессе очистки крицы некоторое количество шлака все-таки остается и в самом куске железе. Шлаковые включения можно увидеть через микроскоп и их можно охарактеризовать в соответствии с принятыми в шведской Службе Стандартов Железа SS 11 11 16 диаграммами II для описания неметаллических включений. В этой системе описывается внешний вид включений шлака, и дается числовая оценка их количества. Включения шлака могут быть круглыми (AS и DH), овальными (AH и DM), плоскими (AM и AT), или они могут составлять длинные непрерывные полосы (CH и СМ). Химический состав шлака зависит, помимо других факторов, также от состава болотной руды, используемой при восстановлении железа. Сравнивая химический состав шлаковых включений в железных объектах с составом шлака из железоделательных горнов, можно примерно оценить, откуда было привезено железо, использовавшееся для изготовления данного предмета. Трудность в определении происхождения болотного железа состоит в неоднородности состава железа.