header photo

Главная - Повседневная жизнь - Ремесло

Терехова Н. Н. Технология чугунолитейного производства у древних монголов

Терехова Н. Н. Технология чугунолитейного производства у древних монголов // Советская археология. 1974. №01. C. 69-78.

Открытие и археологические исследования древнемонгольских городов позволили по-новому взглянуть на историю древнемонгольского общества, опровергнув мнение о его кочевом характере.
Начало этим исследованиям было положено в 1948—1949 г. работами Советско-Монгольской экспедиции под руководством С. В. Киселева на территории Монгольской Народной Республики. Здесь были проведены раскопки древнемонгольского города Каракорума — первой столицы Монгольского государства. Позднее изучение древнемонгольских городов было продолжено на территории Забайкалья, Тувы 1.
Как показали материалы, полученные в результате раскопок, древнемонгольские города являлись не только военно-административными, но и торгово-ремесленными центрами 2. Особая роль в этом отношении принадлежала Каракоруму. Среди разнообразнейших ремесел, сосредоточенных в этом городе, с самого начала его основания (1220 г.) выделяется металлургическое и металлообрабатывающее производства. В нижних, древнейших слоях, здесь обнаружены металлургические горны и сотни металлических изделий 3. Особенно многочисленны чугунные изделия: втулки от колес знаменитых монгольских телег и чугунные котлы. Все это наряду с оружием имело первостепенное значение в снаряжении монгольской армии 4.
С точки зрения истории и техники чугунолитейного производства чрезвычайно важен тот факт, что мы имеем дело с массовыми находками чугунных изделий на одном памятнике достаточно раннего периода. До сих пор в истории металлургии чугуна остается много неясных вопросов. Как случайный продукт, полученный в ходе сыродутного процесса, чугун встречается в очень ранних памятниках, связанных с железоделательным производством 5. Однако до начала его сознательного получения и регулярного использования, в Европе, например, прошло более 1500 лет 6. Совершенно иная картина в странах Дальнего Востока. Здесь чугун известен почти одновременно с появлением железа 7. В Приморье, на полуострове Песчаном у Владивостока, найдены чугунные втульчатые топоры-

------------------
1. Результаты этих работ обобщены в монографии коллектива авторов под редакцией С. В. Киселева «Древнемонгольские города». М., 1965.
2. Там же, стр. 12, 118.
3. Там же, стр. 178.
4. Там же, стр. 178.
5. Н. Н. Соghlan. Notes on Prehistoric and Early Iron in the Old World. Oxford, 1956, p. 74—79; R. J. Forbes. Metallurgy in Antiquity. A Notebook for Archaeologists and Technologists. Brill, Leiden, 1950, p. 407—408; T. Read. Metallurgical Fallacies in Archaeological Literature. AJA, 1934, 38, 3, p. 389; T. Burton Brown. Iron Objects from Azarbaijan. «Man», L, 4, 1950.
6. R. F. Туlecote. Metallurgy in Archaeology. London, 1962, p. 300; J. Needham. The Development of Iron and Seel Technology in Chine. London, 1958, p. 11, 12.
7. J. Needham. Op. cit., p. 9, 20—21; T. Read. Chinese Iron — a Puzzle. HJAS, 2, 1937, 1, p. 398.

--69--


кельты на поселении, датируемом X—IX вв. до н. э. 8 Автор раскопок А.П. Окладников относит жилища, откуда происходят находки, к началу I тысячелетия до н. э.9 В середине I тысячелетия до н. э. в Китае хорошо известны чугунные отливки разнообразных сельскохозяйственных орудий 10.
Исключительный интерес представляет на территории Приморья памятник эпохи чжурчженей — Шайгинское городище (XII — начало XIII в.), по времени, непосредственно предшествующий Каракоруму. Здесь открыт сложный металлургический комплекс, состоящий из шести производственных мастерских по обработке черных и цветных металлов 11 Широко практиковалось и чугунное литье 12. К сожалению, нет подробной публикации этого материала, что затрудняет возможность его использования в качестве сравнительного.
Выяснить причины раннего возникновения и своеобразного пути развития чугунолитейного производства на Дальнем Востоке и в Центральной Азии может помочь только накопление аналитических данных.
В настоящее время опубликованы результаты лишь нескольких анализов единичных предметов 13.
Коллекция чугунных изделий из Каракорума насчитывает несколько сотен экземпляров. Основные материалы хранятся в музее в Улан-Баторе, часть коллекции была передана ИА АН СССР.
В наше распоряжение поступило 30 предметов 14. Это втулки от колес (целые и обломки) и котлы (обломки). Все изделия были подвергнуты тщательному визуальному изучению с целью выявления признаков, на основании которых можно реконструировать способ отливки. 20 предметов (10 втулок от колес и 10 обломков котлов) подвергнуты микроскопическому исследованию.
Для определения химического состава чугуна были проведены количественный химический и спектральный анализы на основные элементы. Углерод, сера и фосфор определены химическим анализом, кремний, марганец и хром — спектральным 15.
Кроме того, микроскопически и химически было исследовано несколько образцов из другого древнемонгольского города — Хирхира, находящегося на территории Южного Забайкалья 16.
Как показали результаты анализов, материал отливок настолько однороден, а выявленные особенности настолько характерны для всех без исключения образцов, что, по-видимому, мы вправе судить о чугунолитейной технике древних монголов на основании исследования части коллекции.

------------------
8. А. П. Окладников. Древнее поселение на полуострове Песчаном у Владивостока. МИА, 112, 1963, стр. 352—354.
9. Там же, стр. 176.
10. Report of the Excavations at Hui-hsian. AS ARIP. Pekinq, 1956; J. Needham. Ук. соч., р. 5, 6, fig. 4.
11. В. Д. Леньков. Производство и обработка металлов у чжурчженей в XII в. Автореф. канд. дис. Владивосток, 1971.
12. В. Д. Леньков. Ук. соч., стр. 20.
13. И. В. Богданова-Березовская, Б. Б. Гинцбург, Д. В. Наумов. Железные кельты из поселения на полуострове Песчаном. В кн.: А. П. Окладников. Древнее поселение..., стр. 352—354; D. Saito. Old Iron Piece Unearthed at P'i-tsu-wo, South Manchuria. АО, I. Tokyo-a-Kyoto, 1929; M. Pinel, T. Read, T. Wгight. Composition and Microstructure of Ancient Iron Castings. TAIME, 131, N. Y., 1938; San Ting-li. Metallographical Examination of Some Iron Implements from Excavations at Hui Hsien, Honan Province, 1950. «Каогу Сюэбао», 12, 2, 1956.
14. Материал был любезно передан нам С. В. Киселевым. Предварительные итоги его исследования были доложены и опубликованы (Н. Н. Терехова. Чугунные изделия из Каракорума. Методы естественных и технических наук в археологии. Тез. докладов. М., 1963, стр. 39, 40).
15. Анализы проведены в отделе физико-химических исследований ЦНИИТМАШ Свидетельство № 490, 3461, 1971—1978.
16. С. В. Киселев. Древнемонгольские города Забайкалья. СА, 1958, 4.

--70--



Рис 1. Чугунные втулки от колес

Переходим к описанию исследованного материала. Втулки имеют разнообразную форму: шестигранные, в виде звезды, круглые с шипами (рис. 1). Шипы или грани предназначались для неподвижного закрепления втулки в центре колеса (рис. 2) 17. В зависимости от размера колеса и толщины оси, на которую они насаживались, втулки имеют различный диаметр отверстия (8—15 см). Назначение втулок — повышение грузоподъемности телеги, сохранение колеса от износа. Все найденные втулки имеют следы использования (изношенность внутренней части), сломаны или имеют трещины. Тот факт, что около 50 втулок было найдено в кладе вместе с копьями и колоколами, свидетельствует о том, что они представляли несомненную ценность 18.
Котлы были полусферическими на трех высоких прямых рельефных ножках (диаметр отверстия до 40 см, высота ножек. 20—30 см). Подобная форма котлов, по мнению исследователей, характерна именно для территории Монголии (рис. 3) 19.

------------------
17. X. Пэрлээ. О монгольской повозке. Тр. Комитета Наук МНР, 1. Улан-Батор, 1956 (на монг. яз.).
18. Д. Наван. Клад железных предметов из Хара-Хорина (Каракорума). Монгольский археологический сборник. М., 1962, стр. 63, 64.
19. Древнемонгольские города..., стр. 215, рис. 119, X. Пэрлээ. Монгольский котел XII—XIII вв., «Наука», 3, Улан-Батор. 1954, стр. 30, 31 (на монг. яз.); X. Пэрлээ сообщает о находке целого чугунного котла в местности Ноин-Ула, в 120 км от Улан-Батора, и указывает, что имеются керамические прототипы подобных котлов на городищах киданьского времени на территории Монголии.

--71--


Металлографическое исследование состояло из изучения макро- и микроструктур образцов, взятых из различных участков отливок. Все отливки втулок (толщина стенок 8-13 мм) в изломе имеют крупнокристаллическую структуру, во многих наблюдаются участки концентрации газовых пузырей и усадочные раковины. Обломки котлов имеют в изломе мелкую кристаллическую структуру, отчетливо видны газовые раковины. Поверхность отливок покрыта слоем окислов различной толщины (0,2-3 мм). Общий вид излома характерен для белого чугуна. Отливки очень хрупки, и даже наиболее массивные легко ломаются от удара.
Для изучения микроструктур были приготовлены шлифы на изломах стенок котлов (толщина 5-10 мм) и на образцах, взятых из поперечного


Рис. 2. Колесо монгольской повозки с чугунной втулкой

сечения втулок. При рассмотрении шлифов под микроскопом в нетравленом состоянии обнаружено во всех образцах большое количество неметаллических включений, в основном сульфидов. Сульфиды (по-видимому, сульфиды железа) отмечаются как крупные, так и мелкие в виде включений неопределенной формы или в форме сфероидов (рис. 4, 3, 4). В некоторых случаях глобулярные включения сульфидов группируются цепочками в междендритных пространствах, что способствовало образованию на отдельных участках микротрещин, проникающих вдоль цепочек включений внутрь металлической матрицы на значительную глубину. Включения свободного графита не обнаружены ни в одном из образцов.
Изучение микроструктур травленых шлифов (2%-ным раствором азотной кислоты в спирте) показало, что все образцы имеют одинаковый тип структуры белого доэвтектического чугуна. Весь углерод находится в связанном состоянии (Fe3C). Включения цементита средних размеров расположены преимущественно в виде разорванной сетки (рис. 4, 1, 2). Металлическая матрица в участках, обрамленных прослойками цементита, представляет перлитную структуру, имеющую грубопластпнчатое строение (рис. 4, 5). При анализе травленых шлифов почти во всех образцах были обнаружены участки фосфидной эвтектики (рис. 4, 6). Причем сульфиды легкоплавкого типа располагались внутри этих участков, т. е. в местах, затвердевавших в отливках последними (рис. 4, 6).
Наличие большого количества сульфидов и фосфидной эвтектики, выявленное в результате микроанализа, говорит о том, что чугун каракорумских отливок имел высокое содержание серы и фосфора.

--72--



Рис. 3. Характерная форма монгольских чугунных котлов (XIII в.)

Окисленный слой на поверхности отливок имеет сложную структуру: различаются тонкие сравнительно однородные прослойки и многофазные слоя, в состав которых входят кристаллы цементита, подвергавшегося окислению в последнюю очередь 20. Эти слои имеют, очевидно, различное происхождение. Возникновение однородных слоев могло явиться результатом высокотемпературного окисления, тогда как многофазные слои, содержащие неокисленные структурные составляющие чугуна, формировались в процессе длительной коррозии при нормальной температуре. На рис. 5, 1 представлена структура окисленного слоя (толщ. 3 мм), образовавшегося на стенке котла (образец К-10). Как видно на снимках, наружная зона имеет многофазную структуру, состоящую из окислов различного типа и темных крупных включений кремнезема (рис. 5, 1—в). Середина и внутренняя зона (рис. 5, 1 — а, б), контактирующая с металлом, характеризуются наличием перемежающихся слоев различной толщины: однородных и многофазных (белые включения в них — цементит). Чугунные изделия были найдены в основном в нижних горизонтах культурного слоя Каракорума, перекрытых слоем пожара. Видимо, образование однородных прослоек связано с пребыванием отливок в пожаре.
Данные микроструктурного анализа подтверждаются анализом состава чугуна. Как показали химический и спектральный анализы, чугуны исследуемых образцов относятся к низкоуглеродистым сплавам с содержанием углерода 1,8—2,5%, с высоким содержанием фосфора (0,20— 0,50%) и серы (0,50—1,27%), низким содержанием кремния (0,42—1,42%) (табл. 1). Низкое содержание углерода и кремния, с одной стороны, и высокое содержание фосфора и серы, препятствующее графитизации, с другой, во многом обусловили образование структуры белого чугуна. Следует подчеркнуть, что ни в одном из образцов мы не находим типичной для белых чугунов ледебуритной структуры. Это объясняется очень низким в данном случае для чугуна содержанием углерода, близким к 1,8—2,0%. Рассматриваемые чугуны приближаются к высокоуглеродистым сталям. Напомним, что границей между сталью и чугуном, представляющим собой сплав железа с углеродом, является по существу содержание углерода, теоретически — 1,7%. Ниже этой границы — стали, выше — чугуны. На практике граница более расплывчата 21.
Особое внимание обращает на себя содержание серы (табл. 1). Сера является очень вредной примесью, так как увеличивает хрупкость металла, густоплавкость, препятствует графитизации, т. е. образованию серого чугуна, обладающего лучшими литейными свойствами, чем белый чугун. Выкрашиваясь, сульфиды понижают сопротивление износу 22. В современном чугуне допускается присутствие сотых долей процента серы (0,06—0,08) 23, 0,11% — максимальное ее содержание.
Возникает вопрос: откуда такое количество серы могло попасть в чугун каракорумских отливок? В железной руде содержание серы незначительно,

------------------
20. Проблема коррозионной стойкости чугуна представляет большой интерес для современных металлургов-литейщиков. Изучение с этой точки зрения археологических образцов может быть весьма полезным.
21. А. А. Бочвар. Металловедение. М.— Л., 1940, стр. 208, 209.
22. Н. Г. Гиршович. Чугунное литье. М., 1949, стр. 309, 310.
23. А. А. Бочвар. Ук. соч., стр. 238.

--73--


Таблица 1

Места находок древних чугунных изделий Шифр С Si Mn S P
Каракорум (XIII в.) К-1 2,52 0,60 0,105 0,89 0,55
  К-2 2,70 0,42 0,010 0,80 0,215
  К-3 1,86 1,29 0,05 0,63 0,260
  К-4 2,52 0,87 Следы 0,79 0,44
  К-9 1,88 0,51 0,08 1,00 0,44
  К-10 2,50 0,48 Следы 0,61 0,55
  К-11 2,55 0,47 » 0,71 0,49
  К-12 1,88 0,42 » 0,52 0,49
  К-13 2,52 1,42 0,17 0,54 0,48
  К-14 1,88 0,30 Следы 0,50 0,46
  К-16 1,86 1,42 0,13 0,79
  К-17 0,89 0,07 0,81
  К-18 2,80 1,25 0,06 1,27 0,25
Хирхира (XIII—XIV вв.) Х-15 2,50 0,65 0,01 0,50 0,14
  Х-18 2,52 0,60 Следы 0,52 0,16
Болгар * (XIV в.) 3,99 0,09 0,08 0,035 0,026
  4,46 0,08 0,08 0,085 0,16
  2,93 0,14 0,052 0,067 0,34
  3,31 0,18 0,31 0,047 0,48
Китай **  VI в. 1 3,35 2,42 0,13 0,067 0,205
  2 3,22 2,39 0,23 0,077 0,17
  3 3,35 1,98 0,78 0,063 0,312
  4 3,33 2,12 0,64 0,064 0,186
X в. 5 3,12 2,07 0,81 0,053 0,297
  6 3,96 0,09 0,022 0,231
XI в. 7 3,56 0,16 0,28 0,024 0,134
? 8 3,84 0,08 0,02 0,024 0,097
II в. 9 4,5 0,124

* А.М. Ефимова. Черная металлургия г. Болгара. МИА, 61, 1958. стр. 308, табл. 4.
**  М. Рinel, T. Re ad, Т. Wгight. Composition and Microstructure..., стр. 174—194.

особенно после обжига. Значит, речь может идти о топливе, содержащем высокий процент серы. Обычным топливом, используемым повсеместно при сыродутном процессе, был, как известно, древесный уголь. В нем серы нет. Только каменный уголь, причем с повышенным содержанием серы, мог использоваться в данном случае. Содержание серы в каменном угле колеблется в зависимости от его сорта 24.
Применение сырого каменного угля в качестве металлургического топлива представляет известную сложность. Дело в том, что в ходе плавки каменный уголь, сильно измельчаясь, забивает шахту печи, делая шихту труднопроницаемой 25. Неоднократные попытки заменить древесный уголь, потребление которого было связано с уничтожением лесов, на минеральное топливо оканчивались неудачей. Только с изобретением горячего дутья это стало возможным 26. Однако широкого применения в металлургии сырой каменный уголь так и не нашел. Лишь после изобретения способа превращения его в кокс он полностью вытеснил древесный уголь 27.

------------------
24. М. Г. Окнов. Металлография чугуна. М.—Л., 1938, стр. 56.
25. М. Я. Остроухов. Выплавка чугуна на сыром каменном угле в СССР «Металлург», М.— Л., 1931, 3, стр. 247.
26. М. Я. Остроухов. Ук. соч., стр. 248, 249.
27. В Европе это произошло на рубеже XVII—XVIII вв. См. Н. И. Красавце в, И. А. Сировский. Очерки по истории металлургии чугуна. М., 1947, стр. 182—186. Есть сведения о том, что куски кокса встречены при раскопках древнемонгольского города Ден-Терек в Туве (Древнемонгольские города..., стр. 116). Однако считать, что каракорумский чугун выплавлен на коксе не представляется возможным, поскольку даже при самом плохом коксе содержание серы в чугуне обычно не превышает 0,18%, в каракорумских же отливках оно достигает 1,27%.

--74--


Р. Тайлкот, сообщая о находках каменного угля и кусков чугуна, имеющих высокий процент серы (0,485), на поселениях римского времени в Англии, считает, что это свидетельство неудачных попыток применения каменного угля в ходе сыродутного процесса 28. Случайно полученный при этом хрупкий и нековкий металл, видимо, был сочтен браком, и от экспериментов с использованием каменного угля в металлургических процессах отказались. Свойства же его как домашнего топлива были хорошо известны 29.


Рис. 6. Схема устройства печи для выплавки чугуна (вторая стадия) в Шаньси

Итак, возвращаясь к нашим анализам, мы можем сказать, что одна сторона металлургического процесса ясна: мы знаем, на каком топливе был выплавлен чугун каракорумских отливок.
Подчеркнем еще раз, что используемый каменный уголь отличается высоким содержанием серы. Руда, по-видимому, имела повышенное содержание фосфора.
Подсчитав степень эвтектичности по формуле Сэ = Собщее + 1/3 (Si + Р), можно определить, при каких температурах совершался процесс. Наименьшая степень эвтектичности 2,18% (обр. К-12), наибольшая — 3,12% (обр. К-13). Следовательно, точки плавления изучаемых чугунов находятся в основном в промежутке между 1300 и 1400° (по диаграмме состояний железо — углерод), т. е. процесс проходил при очень высоких температурах. В то же время, как мы уже знаем, чугун получался низкоуглеродистым (1,8—2,5% С). Это означает, что в ходе металлургического процесса растворимость углерода в железе была понижена, несмотря на высокую температуру, которая должна была положительно влиять на кинетику процесса 30. В современной домне получить чугун подобного состава практически невозможно.
Учитывая все вышесказанное, попытаемся представить, каким образом выплавлялся каракорумский чугун. Известен этнографический пример, на наш взгляд, многое объясняющий. Это выплавка чугуна в начале XX в. в Китае (провинция Шаньси) 31. Процесс был двуступенчатым, смысл его заключался в восстановлении на первом этапе железа из руды (в присутствии каменного угля), затем в другой печи железо науглероживалось и полученный таким образом чугун расплавлялся.

------------------
28. R. Р. Туlесоtе. Ук. соч., р. 192.
29. Т. Read. The Earliest Industrial Use of Coal. TNS, 20, London, 1941, p. 120.
30. В процессе получения более углеродистого металла большую роль играет не только повышение температур, но также и состав газовой фазы СО—СО2, образующейся при сгорании угля. Процесс науглероживания будет идти интенсивно в том случае, если в составе газовой смеси будет преобладать окись углерода. См. С. Т. Ростовцев. Теория металлургических процессов. М., 1956, стр. 411—412.
31. Подробное описание выплавки чугуна в Шаньси дано Ф. Фостером и Т. Ридом, лично наблюдавшим этот процесс. См. F: A. Foster. Chinese Make Iron to-day as in the Dim Past. «Foundry», 54, 5—8, 1926, p. 173—174; T. Read. Primitive Iron Smelting in China. «The Iron age» 108, 8, New York, 1921, p. 451—454.

--75--


Первоначально в высоких и узких тиглях (высота 1,2 м, диаметр 12,5 см), заполненных рудой и каменным углем (соотношение 2:1), восстанавливалось железо в атмосфере горения каменного угля за счет естественной тяги воздуха. Этот процесс длился три дня. В результате на дне тиглей получалась губчатая крица и, кроме того, еще много мелких кусочков железа. Крица, почти свободная от углерода, шла на различные поковки. Мелкие кусочки железа снова загружались в смеси с каменным углем в тигли меньшего размера, похожие на обычные печные горшки (высота 18—35 см). Эти тигли (по 70—80 штук) помещались в печь,


Рис. 7. Способ формовки втулок (реконструкция)

работавшую уже при более высоком температурном режиме благодаря подключению искусственного дутья (рис. 6) 32.
Дном печи служил слой, состоящий из крупных обломков старых тиглей, что обеспечивало тягу. Печь, четырехугольная камера, одной стороной примыкала к стене, через отверстие в которой подавалось дутье, остальные стороны печи были составлены из заполненных землей и обмазанных глиной использованных тиглей. На огнеупорный пористый слой печи насыпали немного угля (каменного), затем ставили тигли, засыпали углем печь доверху и начинали дутье. Продуктом этого процесса был жидкий металл — чугун. Отливки, получаемые из него, отличались высоким содержанием фосфора — до 7 % (в результате специального добавления фосфата железа) и низким содержанием серы ввиду невысокого содержания ее в каменном угле Шаньси.
Если принять для Каракорума эту двуступенчатую, может быть, и не вполне тождественную описанной схему, легко объяснить возможность использования сырого минерального топлива в чугунолитейном производстве на ранних этапах его развития, а также получение чугуна со столь низким содержанием углерода.
С точки зрения литейных свойств чугун каракорумских отливок, как показало исследование микро- и макроструктуры, а также химический состав, был недостаточно хорошего качества: присутствие серы в больших количествах увеличивает густоплавкость чугуна, а это в свою очередь ведет к увеличению усадки, пористости и т. д. Эти дефекты хорошо видны на некоторых отливках. Следы отбитых литников на втулках и выпарки (рис. 1,1) указывают на то, что литье велось в закрытую, разъемную форму. Литейные и конструктивные уклоны, а также заусенцы (рис. 1, 2), сохранившиеся на втулках, помогают определить положение

------------------
32 F. A. Fоsteг. Op. cit., p. 176, fig. 12.

--76--



Рис.8. Дно чугунного котла (в центре видна «лепешка», указывающая на место подвода металла, и литейные швы)

отливки в форме и плоскость разъема. Чрезвычайная неровность поверхности, а в некоторых местах следы пригара, не оставляют сомнений в том, что использовались земляные формы.
Способ формовки втулок представляется следующим (рис. 7). Модель, вероятно деревянная, устанавливалась горизонтально на гладкую ровную плоскость вниз той частью, которая имела больший диаметр (рис. 7, 1). Затем в жесткие деревянные рамки, устанавливаемые вокруг модели, набивалась формовочная смесь (глина, песок), проделывалось отверстие для литникового канала (диаметр 10 мм) и вывода газов (рис. 7, 2, 3). Заформованная опока переворачивалась на 180°, модель удалялась (расширение в плоскости разъема облегчало этот процесс) (рис. 7, 4), опока возвращалась в первоначальное положение, и форма была готова для отливки (рис. 7, 5).
Способ отливки котлов воспроизвести в деталях трудно, поскольку у нас нет целых изделий. Однако утолщения в центре дна котла (лепешка диаметром в 5—6 см) указывают на место подвода металла (рис. 8). Такое большое отверстие в форме делалось, видимо, с учетом
плохой жидкотекучести металла. Заливы, образовавшиеся в местах соединения формы, говорят о том, что форма была составлена из трех частей.
Таким образом, если металлургический процесс не был достаточно совершенен для получения металла хорошего качества, то искусные приемы литья компенсировали этот недостаток, что давало возможность получать достаточно сложные отливки.
Чугунные изделия, производимые в Каракоруме, не только использовались для местных нужд, но и экспортировались в другие центры государства Чингизидов. На это указывает проведенный нами анализ образцов обломков чугунных котлов, найденных в другом древнемонгольском городе Хирхире, находящемся на территории Южного Забайкалья 33. По структуре и составу чугун совершенно аналогичен каракорумскому (высокий процент серы и фосфора) (рис. 9, табл. 1).
Сопоставление данных анализа каракорумских изделий с химическим составом китайских отливок подчеркивает наличие в Каракоруме местного центра чугунолитейного производства (см. табл. 1). Об этом же говорит характерная форма чугунных котлов, неизвестная в Китае, а также само обилие чугунных изделий.
Для сравнения с каракорумским чугуном был проделан металлографический анализ образцов чугуна из Болгара и Сарая-Берке. Все образцы имеют одинаковую структуру белого чугуна, характеризующуюся большей степенью эвтектичности по сравнению с каракорумскими, что свидетельствует о более высоком содержании углерода. Некоторые образцы имеют ледебуритную структуру (рис. 5, 2—4). Включения сульфидов отсутствуют. Химический анализ чугуна из Болгар, приводимый в работе А. М. Ефимовой 34 подтверждает данные металлографических исследований

------------------
33. С.В. Киселев. Древнемонгольскле города Забайкалья.
34. А. М. Ефимова. Черная металлургия г. Болгара. МИД, 61, 1958, стр. 303, табл. 4.

--77--



Рис. 9. Микроструктуры 1 — котел из Хирхиры (травл., ув. 100); 2 - котел из Каракорума (травл., ув. 100)

(см. табл. 1). В отличие от каракорумского чугун в городах Поволжья выплавлялся на древесном угле. Чугунолитейное производство развивалось здесь на базе местных традиций высокоразвитой культуры железоделательного ремесла.
Выявленные на основании технологического исследования характерные особенности каракорумского чугуна являются определяющими для данного производственного центра. Продукция его хорошо выделяется среди материалов других центров, известных в настоящее время.

--78--


Вклейка


Рис. 4. Образцы микроструктур каракорумских чугунов
1 - втулка, К-8 (травл., ув. 100), низкоуглеродистый белый чугун; 2 - котел, К-9 (травл., ув. 100), низкоуглеродистый белый чугун; 3 - котел, К-9 (нетравл., ув. 200), включения сульфидов; 4 — котел, К-11 (нетравл., ув. 100), включения сульфидов; 5 — втулка, К-8 (травл., ув. 400), видно грубопластинчатое строение перлита и крупные включения сульфидов; 6 - котел. К-10 (травл., ув. 500), виден участок фоcфидной эвтектики


Рис. 5. Образцы микроструктур
1 - микроструктура окисленного слоя на поверхности каракорумских отливок: а - зона контактирующая с металлом; 6 - внутренняя зона; в - наружная зона; 2, 3 - обломки чугунного котла из Сарая-Берке (ув. 100); 4 - стенка чугунного котла Болгар (ув. 100)