Поселение Настасьино находится в 200 м к северу от д. Настасьино, на левом берегу небольшой речки Северки в 12 км от ее впадения в Москву-реку. Памятник расположен на второй террасе р. Северки, на естественном возвышении, образованном с востока оплывшим широким оврагом, по которому в древности протекал ручей, а с запада — небольшой ложбиной (Энговатова 2004: 5).

Судя по полученным в ходе раскопок данным, территория заселялась в эпоху бронзы, в раннем железном веке (VI в. до н. э. — II в. н. э.) и в эпоху средневековья (XIII–XV вв.).

Коллекция инвентаря из черного металла, найденного при раскопках селища Настасьино, насчитывает около 380 предметов. По функциональному назначению выделяются несколько групп: сельскохозяйственные орудия, бытовой инвентарь, оружие и снаряжение коня.

Металлографический анализ коллекции кузнечных изделий из Настасьина позволяет дать технико-технологическую характеристику кузнечной продукции (Терехова, Розанова 2004). Основу коллекции из Настасьина составляют ножи — универсальное орудие (40 экз.). Все найденные на селище ножи могут быть разделены по способу насада ручки на два вида: ножи с пластинчатой рукояткой и черенковые. Среди черенковых ножей выделяются несколько экземпляров с железными и медными обоймами у основания лезвия.

Кроме того, исследованию подверглись два сельскохозяйственных орудия — серп и коса.

Металлографическое исследование коллекции средневековых железных изделий из Настасьина показало, что при производстве использовались семь технологических схем: ковка изделий целиком из железа, целиком из стали, из пакетированной заготовки, с использованием приема цементации готового изделия, торцовая и косая наварки стального лезвия на железную основу, вварка стального лезвия в железную основу. Активно использовалась термическая обработка — практически все изделия, сталь которых по содержанию углерода могла принять термическую обработку, сохранили следы этой операции.

К ножам, изготовленным целиком из железа, относятся четыре экземпляра (рис. 48, ан. 10572, 10686, 10693, 10697). У всех лезвия обломаны; три ножа сохранили черенки длиной 4,5–5 см. У двух экземпляров (ан. 10572, 10697) лезвия сильно сточены, поэтому однозначно говорить, что они изначально были цельножелезными, не представляется возможным.

Рис. 48. Настасьино. Ножи XIII — начала XV вв. и технологические схемы их изготовления

К ножам, откованным целиком из стали, относятся 11 экземпляров. Все орудия представлены в обломках. Только один экземпляр (рис. 48, ан. 10714) целый; его длина 11,5 см, ширина лезвия у плоской рукояти с сохранившимися заклепками — 1,2 см.

Подавляющее большинство (9 экз.) выполнены из сырцовой, неравномерно науглероженной стали, полученной непосредственно в сыродутном горне (рис. 48, ан. 10574, 10690, 10692, 10695, 10699, 10701, 10702, 10704; рис. 49, ан. 10714). Содержание углерода колеблется от 0,1 до 0,6 %. На четырех предметах имеются следы термообработки (рис. 48, ан. 10573, 10695, 10701, 10702).

Среди ножей с цельностальными клинками выделяются два экземпляра (рис. 48, ан. 10688; рис. 49, ан. 10712), которые изготовлены из стали, специально полученной путем цементации железной заготовки. Из них один имеет пластинчатую рукоять, крепившуюся с помощью заклепок, другой — черешковую. Ножи подвергались термообработке — закалены в холодной воде.

Локальная цементация выявлена на шести экземплярах (рис. 48, ан. 10570, 10573, 10684; рис. 49, ан. 10705, 10709, 10711). Использовалась заготовка из малоуглеродистой стали. Затем лезвие было подвергнуто цементации. Заключительная операция — закалка в воде. Лишь структура одного экземпляра (ан. 10705) — сорбитообразный перлит — свидетельствует о том, что нож подвергся после закалки вторичному нагреву, скорее всего случайному. Хотя все шесть экземпляров представлены обломками, тем не менее обращает на себя внимание разнообразие их форм и размеров (рис. 48). Здесь присутствуют небольшие черенковые ножи (длина лезвия — 6–8 см, ширина — 1 см — ан. 10570, 10709), крупный черенковый нож (длина сохранившейся части лезвия — 11 см, ширина клинка у рукояти — 2 см, длина черенка — 5 см — ан. 10711). Черенковый нож (ан. 10573) имеет обоймицу из цветного металла, а другой (ан. 10705) — пластинчатую рукоять с сохранившейся заклепкой. Еще один нож (ан. 10684) имеет широкий клинок и выпуклое закругленное лезвие и, по-видимому, является специализированным орудием.

Из пакетированной заготовки отковано четыре ножа (рис. 48, ан. 10682, 10696; рис. 49, ан. 10707, 10710). Судя по сохранившимся экземплярам, по крайней мере три имели черенки. Заготовками для этих ножей послужили сваренные в блок две или несколько полос стали (возможно, использовался металлолом). Все клинки подверглись термообработке — закалены в холодной воде.

В технологии торцовой наварки на железную основу изготовлено семь ножей (рис. 48, ан. 10680, 10681, 10687, 10689, 10691; рис. 49, ан. 10703, 10708). Среди ножей, сохранивших форму, один имеет пластинчатую рукоять (ан. 10703), у двух черенок выделен уступами с двух сторон, у одного — со стороны спинки. Сталь, которая пошла на наварную полосу, специально получена путем цементации. Закалку сохранили все клинки. У ножа с пластинчатой рукоятью прослеживаются следы вторичного нагрева (структура — сорбитообразный перлит). Основой клинка трех ножей (ан. 10680, 10681, 10691) послужила сырцовая сталь с содержанием углерода 0,1–0,6 %. У одного ножа (ан. 10680) основа пакетированная, т. е. сваренная из нескольких полос стали. Клинки ножей закалены.

Технология косой наварки представлена на семи экземплярах (рис. 48, ан. 10571, 10575, 10683, 10698, 10700; рис. 49, ан. 10706, 10713). Ножи, относящиеся к этой технологической схеме, различаются способом выделения черенка и размерами клинка. Наименьшие размеры клинка (ан. 10575): длина — 5 см, ширина у черенка — 1 см; этот нож имеет черенок (длина — 4,2 см), с двух сторон выделенный уступами. Еще один целиком сохранившийся экземпляр (ан. 10571) имеет длину клинка 8,3 см при ширине у черенка 1 см. Наиболее крупные экземпляры (ан. 10683, 10700) имеют клинки длиной 9,5—10 см, при ширине у черенка 2 см. Черенки не сохранились, но, судя по оставшимся следам, они были выделены с двух сторон уступами. Два ножа (ан. 10706, 10713) имеют пластинчатую рукоять, не отделенную от клинка уступами. Окончательное оформление рукояти происходило с помощью заклепок, которые сохранились у одного экземпляра (ан. 10713).

Рис. 49. Настасьино. Ножи, серп (ан. 10685) и коса-горбуша (ан. 10577) и технологические схемы их изготовления

Основу клинков этих ножей составляют либо железо (ан. 10571, 10683, 10698, 10700), либо сырцовая, неравномерно науглероженная сталь (ан. 10575, 10706, 10713). Использовалось железо разных сортов.

Сталь, которая пошла на рабочую часть, отличается высоким содержанием углерода, что характерно для специально полученной цементованной стали.

На одном экземпляре представлена технология вварки стальной полосы в железную основу с последующей термообработкой (рис. 48, ан. 10694). Клинок ножа обломан, черенок выделен мелкими нечеткими уступами. На основу клинка пошло твердое железо, на лезвие — цементованная качественная сталь; термообработка — закалка с отпуском. Не исключено, что отпуск произошел случайно, во время вторичного попадания ножа в огонь.

Помимо ножей исследованы серп и коса. От серпа сохранился лишь небольшой фрагмент — острие (длина 9 см), на котором заметны насечки (рис. 49, ан. 10685). Как показало микроскопическое исследование, серп откован из неравномерно науглероженной стали с содержанием углерода 0,1–0,8 %. Структура феррита имеет дендритное строение за счет повышенного содержания фосфора (ликвации). С этим же связана высокая микротвердость структурных составляющих (254–297 кг/мм2). Термической обработке орудие не подвергалось, но по своим техническим характеристикам металл вполне отвечал функциональному назначению.