Коса-горбуша (рис. 49, ан. 10577) по размерам (длина сохранившегося полотна — 27 см, утрачен лишь самый кончик, ширина — 3 см, длина черенка — 7,5 см) и по форме относится к южному типу, для которого характерны широкое лезвие и укороченная черенковая часть (Колчин 1959: 96). Как показало микроскопическое исследование, коса откована из мягкого железа (микротвердость феррита — 110–116 кг/мм2) и затем подвергнута односторонней цементации. Заключительная операция — закалка в холодной воде.

Таким образом, на основании проведенного металлографического исследования установлено, что при изготовлении изделий из Настасьина средневековые кузнецы использовали различные виды поделочного материала: железо разных сортов, сырцовую и цементованную сталь. Железо характеризуется различными показателями микротвердости феррита: от низких — 86,9—143 кг/мм2(мягкое железо), до высоких — 236–322 кг/мм2(твердое железо), сравнимых с показателями качественной стали. Это может служить косвенным указанием на использование различных сырьевых источников. Сталь употреблялась как сырцовая, полученная непосредственно в металлургическом горне, так и цементованная, полученная при науглероживании железной заготовки. Набор технологических схем, применявшихся при изготовлении изделий, был также разнообразен. При этом следует отметить, что технологические схемы не привязаны к определенной форме ножа, что хорошо видно на примере ножей с пластинчатыми рукоятями. Как было показано, подобные изделия изготавливались в разных технологиях: целиком из сырцовой стали, целиком из качественной цементованной стали, с использованием приемов цементации, а также с применением торцовой и косой наварки.

Кузнечные операции, особенно сварные работы, произведены качественно: следы перегрева или пережога металла, а также недогрева отсутствуют. Сварочные швы тонкие, чистые, т. е. сварка производилась при правильно выбранном температурном режиме.

Все сказанное свидетельствует о том, что мы имеем дело с продукцией квалифицированных мастеров, хорошо владевших навыками кузнечного искусства.

Распределение исследованных ножей по двум технологическим группам свидетельствует о преобладании изделий технологической группы I (25 экз.). В этом плане коллекция ножей из селища Настасьино вписывается в южные кузнечные традиции. Вместе с тем следует отметить достаточно высокую долю сварных поковок — к технологической группе II относятся 15 предметов. Значительная доля сварных изделий указывает на присутствие здесь продукции городских ремесленников, которая могла поступать из таких ближайших городских центров, как Коломна, Москва.

В последние годы на территории Куликова поля развернулись широкие междисциплинарные исследования. Одной из основных задач этих исследований является изучение истории заселения и хозяйственного освоения этой территории. Археологические исследования средневековых памятников позволили получить обширный материал для постановки вопроса о кузнечном ремесле в рассматриваемом регионе. Кроме большого количества найденных на памятниках предметов из железа и стали, здесь открыты и в разной степени изучены 22 археологических объекта конца XII — середины XIV в., содержащие остатки металлургического производства и первичной обработки железа (Гоняный, Наумов 1992: 30). Следует отметить факт интенсивного развития металлургического производства на Куликовом поле в XIV в. Феноменальность этого явления заключается прежде всего в том, что производство железа в это время, по подсчетам А. Н. Наумова, в несколько раз превышает собственные потребности местного населения (Наумов 2006).

Для изучения специфики кузнечной технологии привлекаются материалы двух селищ середины XIV в. — Грязновка-2 и Бучалки. На первом из этих памятников открыты остатки металлургического и, вероятно, металлообрабатывающего производств.

Памятники открыты в 1991 г. работами Верхне-Донской археологической экспедиции (Гоняный, Кац, Наумов 1997: 72). Выбор коллекции именно этих памятников для археометаллографического исследования обусловлен следующими факторами. Поселения имеют сравнительно узкую датировку — середина (возможно, 40—60-е гг.) XIV в., т. е. непосредственно предшествуют Куликовской битве. При археологических работах на селище Грязновка-2 был локализован участок, на котором концентрировались остатки кузнечного и железоделательного производства. По мнению авторов раскопок, сыродутный горн, исследованный на поселении, был наземного типа и мог достигать высоты 1 м (Гоняный, Кац, Наумов 1997: 72). Рядом с производственным сооружением располагались скопления шлаков, металлического лома и отходов металлургического производства. Культурный слой был насыщен шлаками, углем, кусками глиняной обмазки, железной руды, обломками глиняных сопел, металлическим ломом в виде обрубков пластин, прутков, проволоки различного диаметра, обломков гвоздей, ножей и т. п. Находки на поселении Грязновка-2 документируют полный цикл процесса получения железа и изготовления предметов из него. Как будет показано ниже, местные мастера не ограничивались производством черного металла, но и изготавливали из него некоторые категории орудий.

Для исследования из коллекции селища Грязновка-2 было отобрано 44 поковки: 31 нож, серп, лезвие топора, гвоздь, две крицы, полуфабрикат и семь заготовок. Коллекция предметов из поселения Бучалки составляет 17 экземпляров: 15 ножей, лезвие топора и заготовку. Ножи в большинстве случаев представлены обломками, поэтому говорить об их типах и размерах невозможно. Положительным моментом проведенного исследования было то, что изучены практически все изделия из черного металла, пригодные для металлографического анализа.

Рис. 50. Грязновка-4. Кузнечные полуфабрикаты и заготовки

Из коллекции предметов, непосредственно связанных с металлургическим производством, металлографически исследованы два фрагмента криц. На шлифе одной из них обнаружена структура феррита, насыщенного шлаковыми включениями. В металле встречаются незаваренные поры. В шлаковых включениях видны восстановившиеся зерна железа, что свидетельствует о значительных потерях металла при восстановлении его из руды. Данный предмет можно определить как горновую крицу — продукт металлургического сыродутного процесса, не подвергавшийся механическому воздействию (Терехова и др. 1997: 18). Другая крица прошла предварительную проковку: поры и крупные шлаки в металле отсутствуют. Структура металла — феррит и феррит с перлитом (содержание углерода — до 0,3 %). Крица имеет следы надруба — приема, применявшегося для контроля над качеством полученного металла (Колчин 1953: 43).

К артефактам, связанным с кузнечным ремеслом, относятся полуфабрикаты и заготовки. Полуфабрикат — продукт заключительной стадии обработки крицы. Он представляет монолитную массу металла, пригодную для ковки заготовок (Терехова и др. 1997: 19). Исследованный полуфабрикат (рис. 50, ан. 9523) имеет форму бруска подпрямоугольного сечения размерами 7,5?2?1 см. Анализ показал, что полуфабрикат откован из сыродутного железа: структура феррита с микротвердостью 135–170 кг/мм2.

Следующую ступень обработки черного металла отражают заготовки, которые представляют собой продукт начальной стадии технологического процесса изготовления кузнечного изделия (Терехова и др. 1997: 19). Большинство исследованных предметов, судя по форме и размерам, являлись заготовками ножей. Материалом одной поковки (рис. 50, ан. 9520) было кричное железо (структура феррита). Три других (рис. 50, ан. 9515, 9516, 9519) откованы из сырцовой стали с содержанием углерода до 0,3–0,4 %. Качество ковки металла удовлетворительное: пустоты и крупные бесформенные шлаки отсутствуют. На образце № 9522 обнаружена ферритоперлитная мелкодисперсная структура (цементованная сталь). Содержание углерода у этой заготовки составляет 0,6–0,7 %. Другая стальная заготовка (рис. 50, ан. 9521) была подвергнута резкой закалке (структура мартенсита).