Коллекция железных изделий из Старшего Ахмыловского могильника наиболее представительна как в количественном отношении, так и по разнообразию категорий. По условиям сохранности для металлографического исследования удалось отобрать образцы со 193 предметов, которые происходят как из погребальных комплексов, так и из культурного слоя могильника.
Исследованная коллекция (табл. 1) включает такие категории, как ножи (83 экз.), наконечники копий и дротиков (59 экз.), наконечник стрелы, проушные топоры (10 экз.), «мотыгообразные орудия» (9 экз.), стилет, гривны (3 экз.), пластинчатые височные кольца (5 экз.), шилья (2 экз.), кинжалы (8 экз.), предметы конского снаряжения (11 экз.) (Розанова, Терехова 2002а, с. 74).
Технологическую характеристику мы представляем по отдельным категориям.
Ножи (рис. 3–8). Это универсальное орудие наиболее многочисленно и особенно интересно с технологической точки зрения, поскольку все технологические достижения в развитии железообработки отражались прежде всего именно на этой категории.
Типологический анализ ножей не входит в нашу задачу, тем более что существует достаточно полная классификация, составленная А. Х. Халиковым (Халиков 1977, с. 142–151). Заметим лишь, что в коллекции, отобранной нами для металлографического исследования, представлены все основные типы ножей: с прямой спинкой и прямым лезвием, с выпуклой спинкой и вогнутым лезвием (серповидные), с выпуклой спинкой и выпуклым лезвием. Образцы отбирались как с лезвий ножей, так и с черенков.
Таблица 1
Распределение металлографически исследованных категорий железных предметов из Волго-Камья по памятникам
Обобщенные результаты металлографического изучения представлены в таблице (табл. 2). Первое, что обращает на себя внимание, это использование при изготовлении ножей различных видов стали (86,8 % от всего количества исследованных ножей): либо сырцовой стали (52,8 % от общего числа стальных ножей) (рис. 3), либо искусственно полученной цементированной (47,2 %) (рис. 4). В последнем случае использовались такие приемы, как сквозная цементация заготовки, сквозная цементация самого клинка, односторонняя и двусторонняя поверхностная цементация клинка. Вторым важнейшим технологическим показателем является высокий процент изделий, подвергнутых термообработке (27,9 %; рис. 5–6). Необходимо подчеркнуть особенность приема термообработки – во всех случаях это мягкая закалка (структура сорбита), предполагающая определенный тип закалочной среды, возможны жир, кровь, моча, но не вода (рис. 6), ни на одном из ножей не встречена структура мартенсита, характерная для закалки в воде. Железные изделия единичны (8,4 %), незначителен процент сварных ножей (4,8 %).
Кузнечные операции проведены в температурных режимах, соответствующих сорту обрабатываемого металла, хотя и встречаются случаи нарушения температуры ковки: перегрев (структура видманштетта) в восьми случаях (рис. 7–8), окончание процесса при низких температурах (вытянутость структурных составляющих) в 14 случаях.
Рис. 3. Старший Ахмыловский могильник, погр. 892. Ан. 1142: а – нож, VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (целиком из неравномерно науглероженной сырцовой стали); в – фотография микроструктуры х70 (феррит, феррито-перлит)
Условные обозначения (здесь и далее): 1 – железо; 2 – сталь; 3 – термообработанная сталь; 4 – фосфористое железо; 5 – нитриды железа; 6 – структура видманштетта.
Оценивая качество поделочного материала, отметим, что он подвергался тщательной проковке, о чем свидетельствует измельченность, вытянутость шлаковых включений и в целом незначительное их количество.
Для металла рассматриваемой коллекции ножей одной из существенных особенностей являются устойчивые показатели микротвердости отдельных структурных составляющих: микротвердость феррита – 105–143 кг/ мм2, микротвердость феррито-перлита – незакаленной стали– 181–236 кг/мм2, сорбита – закаленной стали – 254–383 кг/мм2. Обращает на себя внимание пониженная микротвердость феррита в металле ахмыловских ножей (для сравнения скажем, что обычная микротвердость феррита в древних изделиях колеблется от 160 до 193 кг/мм2). При этом на фоне зерен феррита фиксируются включения нитридов железа.
Рис. 4. Старший Ахмыловский могильник, погр. 734. Ан. 1090: а – нож, VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (целиком из стали); в – фотография микроструктуры, х70 (феррито-перлит)
Сопоставление технологических схем с различными типами ножей не выявило какой-либо связи. В ножах каждого типа присутствуют изделия из специально полученной стали с последующей термообработкой характерного вида (мягкая закалка): например, ножи из погребений 93, 566, 603, с участка pi Г/01. Причем технологически никак не выделяется из общей массы проанализированных нами ножей группа орудий IV типа по А. Х. Халикову, связываемых с местными бронзовыми прототипами (Халиков 1977, с. 150) (например, погр. 677).
Таблица 2
Технологическая характеристика кузнечных изделий из Старшего Ахм ыловского могильника
Интересно сопоставить технологические характеристики ножей, происходящих из погребений с различными типами бронзовых кельтов. Как установлено исследователями, группы погребений с кельтами различного типа локализуются на разных участках Старшего Ахмыловского могильника. Считается, что кельты ананьинского (КАИ) и акозинско-меларского (КАМ) типа «являются племенным «национальным» знаком различных групп населения» (Кузьминых 1983, с. 157–158).
Рис. 5. Старший Ахмыловский могильник, погр. 743. Ан. 1089: а – нож, VI в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (целиком из стали с последующей мягкой закалкой); в – фотография микроструктуры х70 (сорбит)
При сопоставлении технологий металлографически исследованных ножей, встречаемых в комплексах с различными группами кельтов (KAH-I, КАН-П, КАМ), различия не выявлены. Так, в группе изделий, связанных с кельтами ананьинского типа с линзовидным сечением втулки (KAH-I), зафиксированы ножи, откованные из сырцовой стали (погр. 72; погр. 270; погр. 334), из высокоуглеродистой стали (погр. 93), в том числе с последующей термообработкой (погр. 167).
В группе изделий, связанных с ананьинскими кельтами, имеющими шестигранную втулку (КАН-П), встречаются те же технологические схемы: с использованием сырцовой стали (погр. 81; кв. Ш/7) и высокоуглеродистой стали с последующей термообработкой (погр. 79; погр. 215; погр. 691).
Рис. 6. Старший Ахмыловский могильник, погр. 766. Ан. 1139: а – нож, VII в. до н. э.; 6 – технологическая схема изготовления (целиком из стали с последующей мягкой закалкой); в – фотография микроструктуры х70 (сорбит)
Такая же картина наблюдается и в группе ножей, происходящих из комплексов, в которые входили кельты акозинско-меларского типа (КАМ): погр. 489; погр. 542; погр. 566; погр. 603; погр. 657; погр. 698; погр. 734; погр. 753; погр. 775.
Наконечники копий. Второй по численности категорией железного инвентаря в отобранной нами коллекции из Старшего Ахмыловского могильника являются наконечники копий – 59 экз. (Розанова, Терехова, 20026, с. 194). Типологическому анализу ананьинских наконечников уделено значительное внимание в работах А. Х. Халикова и В. С. Патрушева (Халиков 1977, с. 188–197; Патрушев 1984, с. 84–88). Оба исследователя придерживаются близкой классификационной схемы, по которой выделяются три типа изделий по наличию, степени выраженности или отсутствию продолжения втулки по центральной оси пера. В свою очередь каждый тип подразделяется по отношению длины втулки к длине пера на подтипы (по А. Х. Халикову) или на разновидности (по В. С. Патрушеву).
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).
