Усовершенствованы были и методы кузнечной обработки железа. Еще в глубокой древности известен был метод закалки науглероженного железа, то-есть стали. Ее нагревали докрасна, а затем быстро погружали в воду или в иную жидкость. Сталь при этом становилась исключительно твердой.

Конечно, в те времена никто не мог объяснить, что при этом со сталью происходит. Способность стали принимать закалку приписывали не самому металлу, а составу, в который его погружали. На этой почве возник ряд фантастических представлений и религиозных мифов. Говорили, что в сталь переходит сила дующих в горах ветров или сила животных и даже людей.

В летописи одного храма в Балгале (Малая Азия, около 900 лет до нашей эры) был обнаружен такой рецепт закалки кинжала: «нагреть до тех пор, пока он не засветится, как восходящее в пустыне солнце. Затем охладить его до цвета царского пурпура, погружая в тело мускулистого раба. Сила раба, переходя в кинжал, и придаст металлу твердость».

Процесс закалки был описан Гомером:

После того как открыты были столь ценные свойства железа и найдены средства придать ему надлежащую твердость и остроту, оно все быстрее стало вытеснять камень, дерево, бронзу.

По словам Энгельса, железо «…создало обработку земли на крупных участках, сделало возможным превращение в пашню широких лесных пространств; оно дало ремесленнику орудия такой твердости и остроты, которым не мог противостоять ни один камень, ни один из известных тогда металлов»[13].

Искусство производства стали в древние времена стояло на высоком уровне. В Индии и в других странах Востока изготовляли прекрасные сорта стали, известные под названием «булат». Одним из старинных способов производства стали является метод так называемого дамаскирования. Полученные в сыродутном горне железные сплавки вытягивались в полосы, сваривались и проковывались. Полученный брусок разбивали на куски, из них снова вытягивали полосы и их опять сваривали. Эти операции повторялись много раз. В результате выходил плотный кусок стали, который можно было употребить для изготовления твердых и острых инструментов и клинков.

На территории нашей Родины железо выделывалось с древнейших времен. Следы металлургического производства, относящиеся к прошлой эре и первым столетиям нашей эры, обнаружены на Кавказе, в Прибайкалье, Западном Алтае и других местах.

По мнению Д. Кашинцева¹⁷, горнометаллургическое производство на Урале насчитывает не менее трех с половиной тысячелетий.

Исследованиями, произведенными советским ученым Б. Колчиным, удалось установить, что не позднее середины первого тысячелетия нашей эры в центральной и северной полосах нашей Родины действовали довольно совершенные сыродутные печи. В них получали железо и сталь весьма высокого качества.

Применив для исследования древней технологии производства кузнечных изделий комплексный металловедческий метод, то-есть рентген, электронный микроскоп и другие средства познавания металлов, молодой ученый установил, что древние русские ножи имели стальные лезвия. В русских кузницах выделывали не только топоры, косы, серпы, ножницы, но и мечи.

До последнего времени существовало мнение, что древнерусские воины были вооружены мечами скандинавского происхождения. Теперь доказано, что это выдумка историков-космополитов.

Мастерам древней Руси известны были различные методы ковки, сварки, цементации, обточки, резки, полировки, инкрустации по стали. При раскопках в Новгороде найдены изделия из стали, относящиеся к XII веку¹⁸.

Изобретение новых, более мощных мехов и переход на водяную энергию повлекли за собой дальнейшее увеличение размеров шахтных печей. Но сплошной слой руды не пропускал воздух, и горение угля, а стало быть, восстановление железа шло медленно. Тогда догадались переслоить руду и уголь. Это простое решение повлекло за собой самые непредвиденные последствия. На нижних горизонтах печи температура поднималась настолько высоко, что железо начало не только восстанавливаться, но и расплавляться, то-есть приходило в жидкое состояние. В результате на дне печи оказывался уже не сплавок мягкого металла, а жидкая масса.

Казалось бы, лучшего и желать нельзя — не надо взламывать печь, достаточно пробить небольшое отверстие, и жидкий металл сам потечет из печи.

Это было огромным плюсом нового способа. Но вместе с тем новый способ привел к совершенно неожиданным результатам.

После того как выпущенный из печи металл застыл, открылось, что он потерял самые ценные качества, свойственные железу, — он перестал коваться.

Это вызвало большое недоумение. Новый продукт, — а это было то, что мы ныне называем чугуном, — объявили браком.

Чугун нельзя было использовать ни для выделки оружия, ни для инструментов.

Лишь много позднее открылись литейные качества чугуна и преимущества нового способа.

Так появился доменный способ восстановления железа из руды. Прошло около пяти столетий, пока удалось найти надежный метод превращения нового продукта — чугуна — снова в железо и в сталь.

Появление домен относят к XV–XVI векам. В России первые доменные печи построили в 1632 году на речке Тулице, притоке Упы, верстах в пятнадцати от Тулы.

К тому времени на территории нашей Родины существовало довольно высоко развитое производство сыродутного железа, получавшегося в горнах и домницах.

Отец Петра — царь Алексей Михайлович — принимал меры к увеличению выплавки металла, снарядил ряд экспедиций на далекий Север, на Урал и в Зауралье для поисков железной руды. Все же металлургия развивалась медленнее, чем это требовалось. К тому же большая часть железа получалась из болотных руд. Железо из этих руд было невысокого качества, и для более ответственных изделий приходилось применять импортное свейское, то-есть шведское, железо.

При Петре развернулось большое промышленное строительство. Цели и задачи отечественной металлургии были отчетливо сформулированы в словах петровского Указа:

«Искать всякому литому и кованому железу умножения, чтобы на потребу всему Московскому государству, без постороннего свейского железа проняться было мочно и стараться, чтобы русские люди тем мастерствам были изучены, дабы то дело в Московском государстве было прочно»¹⁹.

Начало XVIII века было ознаменовано огромным подъемом русской металлургии — она перебазировалась на Урал.

О том, что Урал является краем огромных природных богатств, было известно давно, но они лежали нетронутыми.

«Урал искони, — пишет академик С. Г. Струмилин, — располагал богатейшими природными ресурсами. В частности, изобилие ценнейших руд и лесов открывало здесь огромные возможности для развития… металлургической промышленности… Для оживления всех наличных природных сил и потенций очень долго недоставало самой важной и решающей производительной силы — человека… При… плотности населения в 0,1 души на квадратный километр, этот край представлял собою в сущности девственный лес и дикие прерии»²⁰.

Заселение Урала началось еще в XVII веке. Туда устремились беглые люди, бунтовавшие против существовавших порядков. Пробраться на Урал тогда было нелегко, и добирались туда лишь люди сильные, выносливые, волевые.

«Своеобразный характер уральцев… — пишет академик С. Г. Струмилин, — складывался, выковывался и закалялся в необычных условиях… Основные черты этого характера — пионерская энергия, русская сметливость и особая уральская напористость в труде и бою унаследованы ими еще от той пришлой бродячей вольницы, которая, впервые поднимая здесь целину, с боями заселяла Урал».