Чугун: и волшебство, и вдохновенье.

Чугун сыграл чрезвычайно важную роль в развитии изобразительно искусства и архитектуры. В России его применение в архитектуре началось с литых столбов и половых досок, которые в конце XVI века производили заводы Н. Демидова на Урале. В 1685 году для устройства полов в возводимых палатках князя В. В. Голицына в Москве было использовано 616 пудов литых чугунных досок, которые были в 2,5 раза дешевле кованого железа. Прошло не слишком много времени, и чугун в архитектурных конструкциях уверенно «поднялся ввысь». Чугунными перекрытиями, опорами и косяками была впервые укреплена в 1725 году знаменитая Невьянская башня (г. Невьянск находится на восточном склоне Уральского хребта). 

Вторым сооружением, выполненным в 1828 году с использованием металлических конструкций и оболочки, считается купол романского «имперского» собора в г. Майнце на реке Рейн (первый в Европе). Третьим крупным сооружением из чугуна и железа стал Исаакиевский собор. Сначала планировали возвести обычный кирпичный купол. Однако по ходу строительных работ, которые в общей сложности продолжались 40 лет (с 1818 по 1858 гг.), архитектор А.А. Монферан, стремясь сделать купол (при условии сохранения достаточной прочности) как можно более лёгким, принял решение применить металл. Все технические расчеты были выполнены инженером П. К. Ломновским. Конструкция купола состоит из трёх взаимосвязанных сводов, образованных чугунными рёбрами: нижний – сферический, средний – конусообразный, наружный – параболический. Пространство между фермами заполнено «гончарами» - пустотелыми горшками конической формы (их около 100 тыс. штук!). «Гончары» создают теплоизолирующий слой, обеспечивают куполу лёгкость и дополнительную акустику. В общей сложности на изготовление купола Исаакия было израсходовано около 490 т железа, 990 т чугуна, 49 т меди и 30т бронзы.

Чугун стал причиной революции в мостостроении. Особое значение это имело дл тогдашней столицы России. В 1806 году под руководством инженера В. И. Гесте из чугунных блоков-кессонов, скрепленных болтами, был построен Зелёный мост (в последствии Полицейский, затем Народный) на скрещении реки Мойки и Невского проспекта. Необычно лёгкая конструкция нового сооружения весьма занимала публику, привыкшую к массивным каменным мостам.  Досужие наблюдатели строительства заключали пари по поводу того, что тонкие, непрочные на вид опоры нового моста не выдержат нагрузки и рухнут. Пари были проиграны, и вскоре на Мойке появились новые чугунные мосты: Синий, Красный, Певческий и другие. Некоторые из них были даже украшены литыми фигурами из чугуна (например, Львиный мост).

Литьё из чугуна самостоятельный вид искусства. Особо почётное место в «чугунном кружеве» Санкт-Петербурга принадлежит Воронихинской решётке у Казанского собора. Отлитая в 1811 году на Петрозаводском чугунолитейном заводе и установленная в 1812 году, она до сих пор является неотъемлемым украшением центра города. Из этого же материла выполнена решётка Летнего сада, установленная по его сюжетной границе.

Замечательные образы художественного литья выпускал в XVIII – начале XIX в. Каслинский чугунолитейный завод, основанный ещё в 1747 году купцом Коробовым на озере Большие Касли в Челябинской губернии. Для получения художественной продукции использовали чугун как первой плавки, так и вторичной (в этом случае материал имеет большую однородность и вязкость), но к его химическому составу предъявлялись особые требования. Металл должен быть текучим и достаточно легкоплавким, таким, чтобы плотно заполнял форму, не давая пузырьков, и не изменял объёма при застывании. Такими качествами обладает чугун с максимальным содержанием кремния (обеспечивает изумительную тонкость отливки, но повышает хрупкость материала) и фосфора (увеличивает легкоплавкость, способствует получению гладкой поверхности отливки) и пониженным содержанием серы (усиливает прочность сплава, его упругость, но делает его слишком густым, что препятствует заполнению формы).

Разумеется, в распоряжении металлургов XVIII века не было аппаратуры, с помощью которой можно было бы фиксировать состав сплава, зато в рабочих династиях сохранились и передавались по наследству рецептуры составления из руд таких шихт, которые обеспечивали чугуну требуемые свойства.

Сталь: от оружия до… ювелирных изделий

Сталь – основа современной техники. Но и в искусстве этот замечательный материал занял весьма достойное место.

В старину сталь считалась драгоценным металлом. Из неё в первую очередь делали оружие. Самым знаменитым был булат. Его родина – Индия. Македонцы, вторгшиеся в эту страну в IV веке до н.э., были поражены исключительной твёрдостью мечей индийского войска. Именно из этой стали (пластины из неё назывались вутцами) оружейники Дамаска делали лучшие в мире клинки – «арабские», «турецкие».

На территории нашей страны булатное оружие появилось в средние века. Тому есть немало подтверждений. Например, на одном из лезвий, родиной которого, как до этого предполагали, были или Индия, или Дамаск, поле специальной обработки реставраторы прочитали лишь надпись «коваль Людоша», сделанную русскими прописными буквами, характерными для первой половины XI века.

А теперь о продукции заводов уральского города Златоуста. «Про наших Златоустовских сдавна сплётка пущена, будто они мастерству у немцев учились… Только и то надо сказать… демидовские мастера… известно, булат с давних годов варить умели.

Про башкир тоже забывать не след…

Народ, конечно, не богатый, а конь да булат у них такие случались, что век не забудешь. Иной раз такой узор старинного мастерства на ноже либо сабле покажут, что по ночам тебе тот узор долго снится».

Так начинается сказ П. П. Бажова «Иванко Крылатко» о замечательном отделочнике мастере Иване Бушуеве, любившем украшать свои изделия крылатым Пегасом. С бушуевской шпаги, которая была выставлена в числе лучших экспонатов на Первой промышленной выставке в Петербурге (1829 г.), Пегас переместился на герб Златоуста.

Город вырос вокруг Златоустовского завода – одного из самых крупных на Южном Урале, основанного в 1751 году купцами Мосоловыми. Первая домна здесь была пущена в 1761 году, а в 1773 году завод уже давал до 140 тыс. пудов чугуна, 90 тыс. пудов железа, 89 тыс. пудов меди. Железо и сталь получали их чугуна методом пудлингования. В техническом отношении уральские заводы того времени занимали первое место в мире.

В 1816-1817 гг. при Златоустовском заводе была основана Оружейная фабрика, которая производила клинки, сабли, шпаги, палаши и т.п. тогда же зародилась Златоустовская гравюра на стали, впитавшая в себя богатые традиции русских и западноевропейских оружейников XVII-XVIII вв.

Для освоения приёмов художественной отделки оружия из Германии пригласили знаменитых золингенских мастеров, среди которых были отец и сын Вильгельм и Людвиг Шафы, считавшиеся непревзойдённым мастерами вытравки и позолоты. По контракту они не должны были раскрывать секреты приёма золочения, но всё же сделали подробное описание методики приготовления реагентов и их применения. Этот документ был запечатан сургучом и сдан на хранение в контору фабрики. Случайно обнаруженный конверт вскрыли только через 60 лет – в 1877 году. К этому времени все описанные приёмы были хорошо известны златоустовским мастерам. Более того, уже в 1840 году, благодаря усилиям горного начальника заводов и директора Оружейной фабрики, выдающегося русского учёного и изобретателя Павла Петровича Аносова (1799-1850г.), было введено гальваническое золочение, что очень облегчило тяжёлый и опасный труд мастеров.

Постепенно Златоуст приобрёл громкую славу одного из лучших поставщиков холодного оружия. К числу особых достижений относили изготовление сабель типа дамасских: после многолетних опытов Аносову удалось изготовить булат (1833 г.). полоска этого металла сгибалась без малейшего повреждения, издавала чистый и высокий звон. Отполированный конец крошил лучшие английские зубила.

Клинки из Златоустовской высокоуглеродистой стали (1,3-1,5% углерода) имели золотистый отлив и крупный коленчатый или сетчатый узор, легко разрубали гвозди и брошенный на лезвие платок из тончайшей ткани (этот тест в древности применяли для испытания индийского булата). Они ценились исключительно высоко.

Один из английских учёных, Р. Мурчинсон, посетивший Златоустовские заводы, писал: «Довольно сомнительно, найдётся хоть одна фабрика в целом мире, которая выдержала бы состязание со златоустовской в выделке оружия. Изящно отделанные из булатной стали вещи… возбудили в Англии всеобщее удивление».

В конце 1830-х годов на фабрике начали украшать металлом бытовые предметы: шкатулки, подносы, портсигары.

 В современных Златоустовских гравюрах сочетания золотистого орнамента и холодного вороненого фона, едва заметного рельефа и сверкающей полированной поверхности, золотой и серебряной насечки и цветовых пятен придают изделиям особую декоративность.

Ещё более старинным и знаменитым оружейным центром России слыла Тула. Неслучайно Н. Лесков в «Левше» заставил генерала Платова прочесть на замечательной «пистоле», которой похвалялись англичане, русскую надпись: «Иван Москвин во граде Туле».

Во второй половине XVII века, задолго до появления уральского булата, тульские чудо-изобретатели украшали оружие (шпаги, например) кружевным набором из огранённых стальных шариков. Такие изделия назывались марказитовыми. Изготовление их было исключительно долгим и трудоёмким, зато переливы граней стальных бусин создавали полное ощущение блеска бриллиантов.

В 1965 году из экспозиции одного из московских музеев была украдена марказитовая шпага. Убедившись, что «бриллианты» сделаны из стали, похитители варварски изломали эфес и закопали свою добычу в землю. Когда шпага была обнаружена, за её восстановление взялся реставратор Игорь Васильевич Буторов. Ему потребовалось около десяти лет на воссоздание этой замечательной вещи, ведь для украшения шпаги тульские оружейники изготовили и огранили 10 тыс. стальных шариков размером от 0,5 до 5 мм, каждый из которых имел от 16 до 24 граней. Огранка, разумеется, была выполнена ручным способом, под микроскопом. Отполированные бусины нужно было нанизать на тонкие стальные нити, а из них уже складывался задуманный умельцами узор.

Изысканные кружева плели тульские оружейники!

В первой половине XVIII века, когда выпуск стали значительно увеличился, так же как и в Златоусте, на тульских заводах начали выпускать художественные и бытовые, обычно затейливо украшенные вещи: мебель, зеркала, каминные экраны, самовары.

В XX веке сталь начали использовать для украшения интерьеров. Стальные барельефы, светильники использованы, например, для украшения станций метро в Санкт-Петербурге.

С целью расширения возможностей применения стали в архитектуре и декоративно-прикладном искусстве разработаны различные приёмы для её декорирования, в частности окрашивание (колоризация). Для получения «нержавейки» золотого, красного, синего или зелёного цветов сталь «окрашивают» погружением в концентрированный раствор хромовой и серной кислот. Закрепление полученной цветовой плёнки осуществляется в ходе электролитического процесса в менее концентрированных растворах (результат окрашивания зависит от температуры, концентрации растворов и продолжительности контакта веществ). Синеватую или оранжевую окраску получают нагреванием полированной или шлифованной стали до 200-3000 градусов Цельсия.