Многие века считалось, что колдовское таинство закалки металла зависит от среды, в которую погружают нагретый клинок. За одними жидкостями признавалась закаливающая способность, за другими – нет. Помимо простой воды с глубокой древности для закалки применяли растительное масло, нефть, растворы щелочей и кислот. Использовали и кровь животных. Существует такая легенда: для приобретения особых качеств, раскаленный клинок для его закалки вонзался в тело живого раба. Потом русский ученый-металлург Дмитрий Константинович Чернов в середине XIX века доказал, что жидкая среда для закалки вовсе ни при чем. Структурные преобразования в металле зависят от температуры нагрева и содержания углерода в железе. Высокое содержание углерода позволят закаливать сталь до сверхвысокой твердости. Многие просто одержимы идеей высокой твердости клинка, несмотря на возможную его поломку и зазубрины на лезвии, образующиеся при работе.
Кроме закалки для изготовления ножевых клинков используется технология цементации. В процессе ковки нагретую железную полосу несколько раз посыпают чугунной крошкой и многократно проковывают, складывая несколько раз эту полосу вдвое. В результате многократного повторения этих операций науглероженные чугуном прослойки распределяются по всей заготовке. Клинок, выполненный из такой заготовки, где чередуются твердые и мягкие слои, имеет хорошие режущие свойства и упругость – не ломается и не крошится при сильных ударах.
Применяется и особая цементация с азотированием: металлическую заготовку помещают в металлический ящик (типа мангала для приготовления шашлыков), засыпают туда уголь, приготовленный из твердых пород древесины (дуб, вяз, саксаул), и опилки рогов, копыт и костей животных. Закрытый ящик нагревают в кузнечном горне до температуры около 1000 градусов и выдерживают в огне около 6 часов. Углерод (из древесного угля) и азот (от рогов и костей), проникая внутрь металлической заготовки, обеспечивает поверхностную прочность будущего клинка. Этим способом изготавливали на Кавказе знаменитую «гурду»: клинок долго томили в горячем порошке из жженых лошадиных копыт. Твердость обработанного цементацией лезвия достигает запредельных величин – в 75 – 80 единиц по Роквелу.
Технология изготовления хорошей ножевой стали подчиняются общему правилу: режущая кромка клинка обязательно должна быть твердой, а основное несущее «тело» клинка – упругим (вязким) при невысокой твердости. Это достигается искусством неравномерной закалки клинка или цементацией разных его частей. Раньше неравномерную закалку создавали так: обмазывали огнеупорной глиной те места клинка, где нужна была вязкость, оставляя незащищенными режущие кромки, где необходима высокая твердость. Сейчас целенаправленную закалку ведут токами высокой частоты (ТВЧ) и лазерным лучом.
