MANUFACTURE TECHNOLOGY OF SOCKETED IRON AXES

RAUAST PUTKKIRVESTE VALMISTAMISE TEHNOLOOGIA

Ragnar Saage ； Karmo Kiilmann ； Andres Tvauri

《Estonian Journal of Archaeology》 22卷1期 (2018/06) Pp. 51-65

https://doi.org/10.3176/arch.2018.1.04

摘要

This study analyses socketed iron axes of the first millennium AD. It was a widespread phenomenon that the first iron axes greatly resembled their Late Bronze Age counterparts. However, in north-east Europe, socketed iron axes continued to be in use far longer than in other parts of Europe. The Kohtla weapon and tool deposit contained about 100 axes, out of which one specimen was selected for invasive metallographic analysis. The axe was made from four separate components: firstly the bulk of the axe that had been made from a rolled tube; then the steel cutting edge; then also a wedge shaped filling in the blade; and a slag-rich filling in the socket. As the axe turned out to have undergone quite a complex forging technique, experimental production of the same type of axe was undertaken to better understand the reasoning behind the ancient smiths decisions. The experiment revealed that the two fillings served several purposes and that the choice of materials by the Iron Age smiths was well suited for the function of these parts. When the Kohtla axe was compared to the other axes, it became evident that the same results could be achieved with different forging patterns. In the future, the manufacturing technology could be the basis for improved typological and chronological characterization.

並列摘要

Käesolev uurimus kasvas välja Kohtla putkkirve (TÜ 2309: 203) metallograafilisest analüüsist, mille eesmärk oli välja selgitada putke valmistamise tehnoloogia ja kirve tegemiseks kasutatud materjalid, anda hinnang sepa oskustele ning võrrelda seda teiste putkkirvestega. Rauast putkkirved võeti Euroopas kasutusele Kesk- ja Lääne-Euroopas La Tène'i ning Hallstatti kultuuri alal varasel rauaajal. Läänemeremaades oli rauast putkkirveid kaht tüüpi: aasaga ja ilma. Aasaga putkkirveid kasutati pronksiaja lõpust kuni vanema rooma rauaajani. Aasata putkkirveid hakati valmistama rooma rauaajal ja need püsisid Eestis kasutusel vähemalt rahvasterännuaja lõpuni. Aasaga putkkirved valmistati toruks keeratud raualehest, mille ühte, veidi ülespainutatud äärde tehti varre kinnitamiseks auk. Selliseid kirveid on leitud Lõuna- Skandinaaviast, Soome rannikualalt, Eestist ja Põhja-Lätist ning Ingerimaalt. Kaugeimad idapoolsemad aasaga kirved on leitud Venemaalt Volga ja Oka jõe vaheliselt alalt. Eestist on neid leitud üle 20. Aasaga rauast putkkirveste eeskujuks olid suurima tõenäosusega hilispronksiaegsed pronksist Akozino-Mälari tüüpi kirved. Aasata kirveid on leitud Soome edela- ja lõunarannikult, Baltimaadest, endiselt Ida-Preisimaalt ning Loode-Vene aladelt (jn 1). Idas ulatub nende levikuala Kama jõgikonnas kuni Permi aladeni, kus algelised ja lihtsa teostusega rauast putkkirved tulid kasutusele 5.-3. sajandil eKr ning olid kasutusel vähemalt 5. sajandini pKr. Kesk-Venemaal ulatus nende levikuala lõunas Djakovo kultuuri alalt kuni Oka jõeni. Leedus olid putkkirveste hilisemad variandid kasutusel kuni 11. sajandini. I aastatuhandel pKr oli putkkirves Kirde-Euroopas kasutatud esemetüüp, mille levikupiirkonnaks olid läänemere- ja volgasoome ning läänebalti hõimude alad. Putkkirveste eripäraks on see, et neid võidi erinevalt silmaga kirvestest kasutada nii tavalise kui ka ristkirvena. Nii rauast putkkirveste erinev kuju, lai levikuareaal kui ka pikk kasutusperiood näitavad, et tegemist oli tõenäoliselt mitmeotstarbelise tööriistaga, mida võidi vajadusel ka relvana kasutada. Eestist on enne Kohtla leiu päevavalgele tulemist leitud umbes 50 rauast putkkirvest, millest eraldi uurimust pole koostatud. Ka Läti rauast putkkirvestest ilmus viimane ülevaade Harri Moora sulest juba 1938. aastal. Selles on käsitletud 250 tolleks ajaks leitud putkkirvest. Kõige põhjalikum ja uusim käsitlus Leedu putkkirveste kohta ilmus Arvydas Malonaitise sulest 2003. aastal. Leedust leitud 824 rauast aasata putkkirvest liigitas ta viide tüüpi. Leedu putkkirveste uurimine näitab, et neil on vähe kindlalt dateerivaid välistunnuseid. Laias laastus võib öelda, et lihtsamad kirved on varasemad ja tera suunas kaarduva teramikuga kirved on kõige hilisemad (jn 2). Ühe Kohtla putkkirve (TÜ 2309: 203) valmistamistehnoloogia uurimiseks võeti ette metallograafiline analüüs Tartu ülikooli arheoloogia laboris. Kirves saeti pikisuunas pooleks (jn 3), lihviti, poleeriti ja söövitati nitaaliga. Kirve ristlõikes paljastus üllatavalt keeruline ülesehitus: selle sepistamiseks oli kasutatud nelja erinevat komponenti (jn 4). Kirve teral võis eristada terasest kihti, mis oli karastatud ja noolutatud (jn 5: a). Kirve põhiosa oli väikese süsinikusisaldusega rauast ja selle puhul võis üle kogu kirve täheldada piklikke slakipesi, mis ilmselt pärinevad algse rauakangi voltimisest selle puhastamisel (jn 5: b). Putke sees oli rohkelt slakki sisaldav toorraud (jn 5: c) ja tera sisse oli lisatud väikese süsinikusisaldusega teras (jn 5: d). Sepakeeviste kvaliteet eri komponentide vahel kõikus palju. Hästi õnnestunud keevisjooni võis leida terasest teraosas (jn 5: e) ja kirve põhiosa ning tera sees oleva komponendi vahel. Samas oli palju slakki jäänud kirve teraosa ja põhiosa vahele (jn 5: f). Kirve ehituse paremaks mõistmiseks tegi Karmo Kiilmann kaks putkkirve koopiat, mis lõigati samuti pikisuunas pooleks. Sepistamisele eelnes plastiliinist mudeli valmistamine, mis aitas planeerida materjalide suurust ja kuju (jn 6: a). Esimese koopia valmistamisel jäi putke sisse pandud täide täitmata tühimikku lõpuni kinni (jn 6: b). Selle vältimiseks kasutati teise koopia tegemisel vähem kompaktset täidet (jn 6: c) ja täide lisati sinna juba enne putke lõpuni kokkurullimist (jn 7). Eksperimendi tulemusena oli lihtsam mõista, miks oli putkes slakirohket toorrauda kasutatud. Esiteks pidi see täide lisama kaalu, kuid ei pidanud seejuures sitke olema. Teiseks sobibki putke täitmiseks paremini püdelam materjal, mis võtab kergemini putke kuju. Ka teraossa lisatud täide oli oluline, kuna see aitas muidu üsna õhukesest materjalist torru keeratud kirve profiili kolmnurksena hoida. Viimane on aga puutöö juures tähtis, et kirves ei hakkaks materjali sisse kinni jooksma. Kui putkkirved on väliselt üsna sarnased, siis metallograafilise analüüsi tulemusel on tuvastatud vähemalt neli erisugust tehnoskeemi (jn 8). Uuritud Kohtla kirvele sarnane slakirohket toorrauda sisaldav kirves on välja tulnud Lätist Mazkatuži kalmistult. Teine tehnoskeem on seni esindatud vaid ühe leiuga Perilast ja selle puhul on ühest tükist põhiosale peale keedetud teine suurem tükk rauda (jn 8: 2). Kolmas tehnoskeem on esindatud Alulinna ja Nikitinski leidudega (jn 1). Selle puhul on kirves valmis sepistatud lisakomponente lisamata (jn 8: 3). Neljas sepistamisviis on samuti laia levikuga, näiteid on nii Leedust Marvelė kalmistult kui ka Venemaalt Nikitinski kalmistult. Kirve sepistamisel on putk keedetud massiivse tera ümber, seejuures on nii Venemaa kui ka Leedu kirves korralikust terasest teraosaga (jn 8: 4). Praeguse uurimisseisu juures võib esitada hüpoteesi, et 1. ja 2. sajandil pKr kasutati lihtsamaid tehnoskeeme, alates 3. sajandist lisandusid keerukamad kirveste valmistamise viisid. Kohtla putkkirve valmistanud sepp tundis hästi talle kättesaadavaid materjale ja kirve sepistamine oli oskuslik. Kirve valmistamisel kasutatud materjale võib pidada oma otstarvet hästi täitvaiks ja näib, et prooviti optimeerida materjalide töötlusastmega: iga komponendi puhul oli seda materjali töödeldud nii vähe kui võimalik. Slakirohke toorraua leidumine esemes viitab kirve valmistanud sepa osalusele rauatöötlusahelas kas raua sulatajana või siis vähemalt toorraua rikastajana.