Бородки. Большое количество древнерусских железных изделий на своем теле имеют сквозные отверстия разных размеров и формы. Пробивали эти отверстия в нагретых поковках особым инструментом, называемым пробойником, или бородком. Всего учтено около 25 пробойников XI–XIV вв. Они найдены в Новгороде, Серенске, Саркеле, Полоцке, Белоозере, Давид-Городке и других памятниках. Бородок имел форму удлиненного стержня с немного заостренным концом круглого или квадратного сечения (табл. 94, 8-10). По длине бородки колебались в пределах 10–17 см. Острие бородка делали из стали и термически обрабатывали.

В работе специализированного кузнеца-гвоздочника требуется особое приспособление для изготовления головок гвоздей и заклепок, называемое гвоздильней. Это толстая плоская железная пластинка-планка с одним или несколькими отверстиями круглой или квадратной формы, на которой осаживают и расклепывают головки гвоздей и заклепок. Среди археологических материалов гвоздильни встречены только три раза — на городище Родень и в Новгороде в слоях XII и XIV вв. (табл. 94, 1–2). Новгородская гвоздильня имела длину 21,5 м и прямоугольное сечение размером 3,4x1,9 см. Вес гвоздильни 0,73 кг. На рабочей половине бруска имеются четыре отверстия диаметром 0,4; 0,5; 0,6 и 0,7 см. Гвоздильня с городища Родень длиной 12 см на одном конце имела заостренный черенок для насадки на деревянную рукоятку.

Одним из видов механической обработки металла кузнецами и слесарями было обтачивание изделий на наждачных камнях. У большинства качественных изделий после кузнечной ковки поверхность обрабатывалась на камне, а у некоторых изделий конструктивные элементы формы вытачивали простым или фигурным камнем. Это был единственный вид технологической операции холодной обработки черного металла, не считая обработки напильником. Поэтому очень важным приспособлением в кузнечной мастерской был точильный круг с ручным или ножным приводом (табл. 94, 13). Среди археологического материала известно несколько находок массивных круглых точильных камней. Например, один из точильных камней, найденных в Новгороде в слоях начала XIV в., имел диаметр 27 см и толщину 6 см. Размер прямоугольного отверстия для оси был 5x6 см. Другой наждачный камень, найденный в Новгороде в слоях XII в., имел диаметр 17 см, толщину круга 5 см и прямоугольное отверстие для оси размером 6x4 см.

Наиболее сложным специализированным инструментом ремесленников по обработке металла является напильник. Он служит для опиловки и шлифовки металла, находящегося в холодном состоянии, или иного материала, например кости.

В коллекции древнерусского инструментария насчитывается более 50 напильников XI–XIV кв. Они найдены в Новгороде, Пскове, Киеве, Вышгороде, Саркеле, Новогрудке, на городищах Родень, Воинь, Райковецком, Серенск и др. Например, только в Новгороде в слоях XI–XIV вв. найдено 12 напильников.

Напильник представляет собой инструмент в виде бруска того или иного сечения с насеченными на его поверхности зубьями и с черенком на одном конце для деревянной или костяной рукоятки. Длина полотна напильника колебалась от маленьких в 7 см до длинных в 20 см. По сечению полотна напильники были прямоугольные, квадратные, ромбовидные, овальные и полукруглые (табл. 95). Напильники имели однорядную прямую и косую насечку, двухрядную и трехрядную косую насечку и перекрестную насечку. На всех напильниках насечка зубьев ручная. Строение зуба у большинства напильников по металлу было следующее — угол заострения зуба от 90 до 100°, задний угол 20–25°, следовательно, угол резания равнялся 110–125°. Шаг зубьев колебался от 0,7 до 1,5 мм. У напильников по кости зуб имел другое строение.

Для изучения конструкции и технологии производства древнерусских напильников 16 напильников были подвергнуты микроструктурному исследованию (Колчин Б.А., 1953, с. 67; 1959, с. 18). Из этих напильников 12 экз. оказались цельностальными, два с цементованной поверхностью и два напильника трехслойные — в середине проходила полоса малоуглеродистой стали, а крайние полосы были сделаны из стали с содержанием углерода 0,8 %. Все напильники находились в термически обработанном состоянии. Основной структурой на большинстве напильников был мартенсит с троститом, т. е. напильники имели твердую закалку с небольшим отпуском. Микротвердость закаленных напильников колебалась от 650 до 830 единиц, по Виккерсу; это очень высокая твердость.

Технология изготовления стального напильника распадается на четыре самостоятельных операции, из которых две последние являются довольно сложными технологическими приемами. Технология изготовления напильника заключается в отковке полотна с черенком, обточке поверхности на точильном кругу, насечке зубьев и термической обработке. В напильниках с цементированной поверхностью к этим приемам прибавляется еще операция цементации зубьев насечки. В известном трактате Теофила «Записка о разных искусствах», относящемся к X–XI вв. и посвященном технике различных ремесел, имеется глава, описывающая изготовление напильника. Приведем ее полностью. «Тяжелые и средние напильники изготовляются из однородной стали. Они бывают четырехгранные, трехгранные и круглые. Делают еще и другие, более тяжелые напильники. Тогда они должны быть сделаны внутри из мягкого железа, а снаружи покрыты сталью. После того как напильники соответствующих размеров изготовлены мастером, они выравниваются на круглом точиле, а потом насекаются посредством молотка, заостренного с обеих сторон. Другие напильники насекаются зубилом, о котором мы говорили выше. Такие напильники служат для обработки предмета, после того как его предварительно опиливают более грубым способом. После того как напильники опробованы со всех сторон ударом, производят закалку» (Theobald W., 1933). В другой главе говорится о производстве совсем маленьких напильников из железа с последующей цементацией зубьев насечки и термической обработкой.

Микроструктурный анализ древнерусских напильников раскрыл технологию изготовления, которая полностью совпадает с описанной Теофилом.

Наиболее сложными операциями при изготовлении напильника являются насечка зубьев и термическая обработка. Насечка зубьев на отожженной стали, согласно описанию Теофила, производилась зубилом или зубильным молотом. Оба инструмента представлены в археологическом материале. О зубилах мы говорили выше. Зубильный молот найден на городище Родень в слоях XI–XII вв. Он представлял собой молоток с двумя поперечными лезвиями, очень похожими на зубило (табл. 94, 7). Длина молотка 9,5 см, ширина режущих лезвии по 2,6 см. В середине головки молота имеется прямоугольное отверстие для рукоятки.