Исследования Кузнецова
Jan. 5th, 2008 01:13 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
vandall88Виктор Кузнецов. http://www.kuznec.com/stat.htm
Интересная статья не только для профи но и для тех, кто выбирает нож для охоты, похода или экспедиции.
Просто кованый, ч.1
Интересная статья не только для профи но и для тех, кто выбирает нож для охоты, похода или экспедиции.
Просто кованый, ч.1
Кузнецу всегда задают вопрос: «А из какой стали это изделие?» Вопрос этот раздражает меня тем, что все мастерство ковки низведено к поискам подходящей стали. В ответ я всегда начинаю • нудно объяснять, что исходный материал значит меньше, чем технология. Если кусок стали разрубить и дать в работу трем кузнецам, то мы получим три разных по качеству инструмента. Обычно эти объяснения никого не убеждают - все остаются в полной уверенности, что важна только марка стали. Я говорю это для тех кузнецов, которых интересует не только рисунок на поверхности, но и качество его изделий. Прежде чем пуститься в бурное море композитных материалов, многослойного дамаска и литого булата, сделайте себе эталонный простой кованый нож, а остальную продукцию выпускайте в свет только в том случае, если она будет превосходить его не только рисунком, но и качеством. Маленький кованый нож Skinner (длина лезвия 120-150 мм, ширина 35-40, толщина обуха - 4 - 4,5 мм, толщина кромки - 0,3 мм), сделанный из любой среднеуглеродистой стали, выдерживает нагрузку на излом до 150 кг без остаточной деформации. При увеличении нагрузки гнется, но после выпрямления опять готов к работе. Бритвенно заточенный, он рубит кость, не теряя остроты, гвоздь он только строгает, а при рубке гвоздей тупится (лучше пользоваться зубилом). Отковать такой нож нетрудно, надо только соблюдать законы кузнечного дела.
Правило первое: нож должен быть кованым. В учебнике «Кузнечное дело», выпуска пятидесятых годов, сказано: «Металл приобретает свойства кованого, будучи осажен по толщине в восемь раз». То есть, чтобы уплотнить металл, сделать его упругим и прочным, надо взять брус сечением 40х40 мм и разогнать его, осадив до толщины в 5 мм. Ну а если взята пластинка и у нее слегка оттянута одна сторона, то надо обладать прочным душевным спокойствием, чтобы, не краснея, заявлять, что это вещь - «кованая».
Правило второе: не перегревайте сталь. При температуре 900°С и выше кристаллы быстро растут в размерах, а ликвидировать это изменение структуры удается только отжигом и проковкой при низких температурах. Так что к любому кусочку металла относитесь с почтением, как к индийскому булату, и работайте с ним в узком диапазоне температур (850°-700°), не перегревая.
Я бы посоветовал тренироваться на булате, но, поскольку он не всегда под рукой, можно ковать для начала латунь - она ведет себя точно так же, как булат - при малейшем перегреве рассыпается.
Просто логически рассуждая, из этого правила можно сделать вывод, что после кузнечной сварки (1200°С) вы должны минимум в восемь раз осадить изделие по толщине, иначе оно будет хрупким, и от этого не спасут даже тысячи слоев.
Правило третье: надо очень критично относиться к выбору
топлива, чтобы не увеличивать содержание серы в стали.
Пользуйтесь коксом и кузнечным углем (содержание S –не более 0,4% ), а лучше - газом или древесным углем, в которых серы нет совсем.
Попробуйте следовать этим правилам, и результаты будут удивительными.
После этого вступления хочу рассказать о своих опытах. Как-то я задумался, насколько изменятся свойства стали, если ее осадить не в восемь раз, а больше, предположим, в восемьдесят? Было ясно, что существует какая-то кривая, характеризующая этот процесс. Должна быть точка, после которой улучшения не наступает; и далее должна быть точка, после которой наступает разрушение металла. Приблизительно так и оказалось. Высокоуглеродистые и легированные стали после ковки (осаживания в восемь - десять раз) практически не меняют своих характеристик, а при более длительной ковке начинают разрушаться, т.е. все качества в них уже заложены, и важно не испортить металл ни ковкой, ни закалкой.
(Дополнение - 2005г.)
Длительная ковка улучшает качества высоко-углеродистой-легированной стали, но она очень трудна из-за точного соблюдения температурного режима. См. статью "Сравнение режущих свойств сталей". Примеры: сталь ШХ15 - просто кованая - 70 резов, торсированная и осаженная в 30 раз - 90 резов. Пила из Р6М5 - 8 резов, осаженная в 30 раз - 65 резов, осаженная в 60 раз - 110 резов.
Осаживание в 20-30 раз среднеуглеродистой стали (С=0,65) резко улучшает режущие свойства и прочность, а при дальнейшем осаживании - появляются микротрещины.
Среднеуглеродистая низколегированная сталь типа ЗОХС
осаживается в 50-60 раз без признаков разрушения. По сумме всех качеств конечный результат оказывается лучше, чем высокоуглеродистой легированной стали.
Теперь немного о способах ковки.
Способ первый (А) (осаживание в 8-10 раз)
Пруток Ø 30-40 мм и длиной 300 мм нагреть до 900° и торсировать, то есть, зажав в тиски один конец, взяться газовым ключом за второй и крутить вокруг оси заготовки. Количество полных оборотов должно составить 2/3 от длины прутка (если ее считать в сантиметрах). В данном случае надо сделать двадцать оборотов. За один нагрев при определенной сноровке удается сделать до трех полных оборотов.
Нагрев должен быть всегда очень ровным, и крутить надо только за концы прутка, не перехватывая в разных местах. Если пруток неоднородно прогрет, то торсируется только перегретый участок и с легкостью перекручивается.
Каждый раз необходимо выравнивать пруток после тисков, пока он не остыл. Если вы взяли квадратный брусок, сначала перебейте его до восьмигранного, потом торсируйте на один оборот, и выгладите его до круглого. Если же этого не сделать, то при дальнейшей ковке образуются наклепы.
После торсирования разрубаете пруток пополам, и у вас получаются две заготовки по 15 сантиметров. Заготовку слегка сплющить и разгонять острым концом молота, нанося удары под углом в 90° к линиям скрутки с обеих сторон.
Желательно торсированный пруток сильно науглеродить, а после проковки острым концом молота, слегка ободрать выступающие части наждаком. Если потом готовый нож протравить, то видна сетка цементита: мелкие тонкие линии и широкие поперечные – это удары молотом. Эта сетка, хотя и неглубокая, даёт дополнительную прочность клинку при изгибе
Неторсированная часть заготовки идет на хвостовик. Выглаживаете пластину; при толщине в шесть миллиметров выводите необходимую форму с допуском 0,5 мм.
Способ второй (В)(осаживание в 20-30 раз)
Пруток длиной 150-200 мм торсировать, как и в первом способе, потом поставить на торец и осадить в лепешку толщиной 10 мм. Далее - прошить в ней отверстие, разрубить получившееся кольцо и развернуть его в полосу. Форма выводиться так, чтобы торсированная внешняя сторона пошла на лезвие, а относительно мягкая сердцевина - на обушок.
(Дополнение 2005г.)
Сейчас я поступаю проще: лепёшку сразу вытягиваю в полосу.Прочность не уменьшается. Науглероживание идёт вкруговую, что даёт возможность делать двулезвийный клинок (кинжал),или полуторную заточку.
При осаживании все время поддерживайте бочкообразную форму прутка, этим вы избежите наклепа, и внешний слой (науглероженный и уплотненный торсированием) создаст прочное лезвие.
(Дополнение 2005г.)
Сейчас я делаю с точностью до наоборот: создаю грибок и науглероженную часть загоняю внутрь, но, но!!! при непрерывном флюсовании. В этом случае высокоуглеродистая кромка превращается в дамаск: сколько было витков - столько будет слоёв.
смотри схему:
Этот способ интересен тем, что можно добиться эффекта сварного дамаска. Особенно в том случае, если взять не сталь, а старое железо, науглеродить поверхность, закалить при высокой температуре, а потом осаживать при 800°, разбивая и сминая корку цементита.
Стальной пруток тоже обязательно надо науглероживать -это половина успеха. Науглероживание в начале ковки даёт гораздо лучший результат, чем в конце, когда науглероживается вся поверхность – получается хрупкая корочка льда и нож будет более хрупким, чем надо.Если же пруток науглерожен, а потом осажен в лепёшку, то корочка цементита будет разорвана на мельчайшие кусочки – достигается неравномерная структура, близкая к литому булату и упругость не теряется
Способ третий (С) (осаживание в 30 - 60 раз)
Вначале кусок стали надо размять, как это делается с куском холодного пластилина перед лепкой. Пруток осаживаем с конца, но не в лепешку, а в брусок. Пруток проходит следующие стадии:
Потом брусок торсировать, а далее можно выбирать или первый, или второй способ. После такой разминки сталь становится пластичней и легче раздается под молотом при тех же температурах. Прочность и упругость увеличивается с плотностью, т.е. пропорционально времени, потраченному на ковку. Из одного прутка я, для сравнения, делал два маленьких скинера. Один - по способу А (осадка в восемь раз), второй - по способу С (разминка - торсирование - осаживание с торца в лепешку - осадка в 52 раза). Понятно, что сталь не уплотняется в 52 раза.Разговор идёт о том, насколько уменьшилась первоначальная толщина при соответствующем удлинении образца. Изменение плотности металла, если оно есть, измеряется долями процента.
При толщине 4,5 мм оба ножа пружинят при нагрузке в 150 кг, но при рубке кости (рог марала) первый сминается, а второй - рубит, не теряя бритвенной остроты.
Чем дольше длилась ковка, тем мягче нужен режим закалки. Перед закалкой обязательно проведите отжиг (закопайте на ночь в угли) - этим вы избежите трещин и кручения лезвия после закалки.
Процесс, конечно, трудоемкий, почти такой же, как и со сварным дамасском, но результаты более стабильные, плюс некритичность в выборе сырья и режима закалки.
В результате нож получается мягким (около 56 НRС) - это хорошо тем, что он легко точится. Упругим - долго не тупится; пластичным - не крошится на морозе; прочным - поломать его можно только в тисках, да и то зачастую не с первого перегибания.
Нож идеально закален, если он в тисках сгибается на 900, а при немедленном выпрямлении - ломается. Если его не выпрямлять, а оставить согнутым, он выпрямляется сам. Такой опыт я провёл однажды: согнул нож под углом 450 по отношению к поверхности тисков, замерил угол транспортиром, а через двое суток этот угол был уже 750.Мистики здесь нет никакой, просто есть память металла.
Попутные советы:
Нож всегда надо ковать на 10-15 мм длиннее, чем требуется. Этот излишек отламывается в тисках после закалки, и сразу видно, что за вещь вы сотворили - по усилию излома, по структуре. А пресловутая проба надфилем ничего не дает. Даже маленький кусочек стали лучше нагревать медленно: положить с краю, потом постепенно передвигать к дутью. В таком случае меньшая вероятность образования трещин.
Ковка при низких температурах резко замедляет процесс, поэтому работа над одним ножом иногда занимает десять и более дней -значит, обязательно десять раз отожгите его, закапывая в угли на ночь. После каждого отжига внимательно осмотрите заготовку, и если есть трещины, сточите их наждаком.
Вот конкретный пример. Вам надо сделать качественный нож, а под рукой только старая рессора. Марганцовистая сталь упруга, но склонна давать трещины. Рессора очень часто обламывается возле проушин и, если она была в работе, то покрыта сетью поперечных трещин. В таком случае, необходимо отрубить кусок в 10-12см., поставить на торец и осадить в брусок сечением 15 на15мм. Внешнюю сторону с трещинками сточить, потом перебить на восьмиугольный, торцевать и разгонять по любому способу.
Древесный уголь легко нажигается прямо в горне. Для этого нужны сухие дрова твердых пород. Раскладывается обычный костер, после того, как дрова разгорятся - осаживается, чтобы не было зазоров. Потом накрывается кусками коры и время от времени сбрызгивается водой. К тому времени, когда сгорит кора, дрова превращаются в уголь. Работа получается цикличная: два - три цикла в день, но это и к лучшему - на это время всегда найдется слесарная работа, да и чаепитие с обедом никто пока не отменял.
И последний совет - никогда не выносите брак за порог кузницы - нож надо испытать на прочность. Ударьте по два раза с каждой стороны плашмя о рог наковальни, и пару раз повисите на ноже, зажимая 5 сантиметров кончика ножа (можно просто втыкать его между дверью и притолокой, как раз на толщину двери). Поверьте, это испытание не жесткое, а минимальное. Конечно, жалко, если клинок ломается, но гораздо хуже, если он сломается на охоте.
Дополнение к статье "кованый". В клинке я выделяю три рабочих параметра: прочность (на излом); твердость (рубит гвозди); режущее свойство (режет войлок, газовый платок). Свойства между собой мало связаны, как ни странно, и могут существовать в одном изделии в разных соотношениях, или какой-то параметр может отсутствовать напрочь. Дело в том, что прочность зависит от крупной длинноволокнистой структуры, твердость от состава и закалки, а режущие свойства - от мелкой структуры. Попутно замечу, что упругость к рабочим свойствам не относится, её может не быть вовсе, и клинок от этого ничего не теряет: т.е. он рубит гвозди, режет войлок, но от больших усилий на сгибание он гнется. Аналогия: лезвие от безопасной бритвы, зажатое в медную пластинку. П.П.Аносов пишет, что многие сварные булаты (то есть многослойные дамаски, по нашим понятиям) упругостью не обладают. Такое делал и я. Просто для себя я установил некоторые цифры, чтобы оценивать эти три параметра конкретно, количественно.
Прочность равна100%: лезвие толщиной в 4,5 мм выдерживает на излом 100 кг., приложенных в 10 см. от точки.
Твердость = 100%: перерубает гвоздь - не сминаясь и не крошась.
Твердость = 90%: строгает гвоздь и рубит твердую кость (коровью).
Твердость=75%: рубит твердую кость.
Твердость=50%: рубит мягкую кость (рог марала).
Режущее свойство равное 100%: 75 мм лезвия 100 раз перерезает войлок 20 мм X 20 мм прежде, чем перестаёт резать бумагу.
С торсировкой металла возился я несколько лет, и три года назад закончил, но ничего особенного не достигнуто:
Прочность=100% (лезвие просто не возможно поломать даже нарочно).
Твердость=50%
Рез. =70%.
То есть, получена крупноволокнистая структура- все ножи после протравки обладают крупным красивым рисунком, а если всё-таки сломать (2-3 перегибания в тисках), то на изломе видны слои, но не много: 3-7.
Твердости режущих свойств нет из-за отсутствия углерода. Как бы я не старался, а получить на кромке более 0,9% углерода не удалось (а так хотелось 1,9%!). Кованый нож из торсированной среднеуглеродистой стали по сумме свойств лучше, чем большинство современных дамасков и булатов, но ведь всегда хочется прыгнуть выше. Так лучше, по сумме свойств, получается нож, если к торсированному прутку приварить старый фирменный напильник, который уже отработал 10-15 лет у ювелира и облысел. Получается такой результат:
Прочность=75%
Твердость=90%
Рез = 100%-110%
Прочность падает из-за сварного шва, а хороший рез обусловлен тем, что в не нашем напильнике у = 1,6%, а серы и фосфора по 0,005%, иногда даже 0,004%. ( В нашем соответственно у = 1,2 ÷ 1,3, а S и Р по 0,02 ÷ 0,035%, почему он и лысеет с первой попытки что-либо им сточить).
Есть у меня современные порошковые стали, подарок из-за бугра:
CPM 440W
WST 35PM
RWL 34
У них С = 1,2 ÷ 2,6%, режут хорошо, не ржавеют (большой плюс), но есть и недостаток - хрупкость.
Сумма свойств такова для этих трёх сталей:
Прочность: 25%-40%
Твердость: 75%-100%
Рез:100%-130%
Так что выбор готового изделия зависит от вашего желания идти на компромисс, поскольку идеал существовал только в черном булате. Просто для сравнения ещё несколько примеров.
Сталь Р9. (пила по металлу)
Прочность: 30%
Твердость: 90%
Рез: 8%
Хром-ванадиевая, пружинно-рессорная сталь. (Пружина от передней подвески "Москвича", инструменты)
Прочность:100%
Твердость:75%
Рез:5%
Современные булаты и дамаски иногда режут, иногда нет, но ломаются и выкрашиваются всегда. В булатах отсутствует длинноволокнистая структура, а в дамасках это результат частых сварок без последующей осадки и проковки. Полученные результаты фактически таковы: Прочность: 20%-50% Твердость: 25% ÷ 75% Рез: 14% ÷ 100%
Кузнечная сварка высокоуглеродистых сталей
Как всем известно углерод выгорает из стали при кузнечной сварке. Так после первой сварки его количество уменьшается на 0.3%, а каждая следующая сварка понижает содержание углерода в пакете на 0,1%. Эти цифры привел Л.Б.Архангельский 6 лет назад в журнале "Металлург", потом А.Марьянко в "Прорезе", наконец, И.Куликов в "Клинке", добавив, что "никто ничего нового сейчас о дамаске не пишет, только переписывают и повторяют друг друга". Таким образом, факт выгорания углерода был авторитетно доказан. Особенно убедителен был анализ современных дамасков, в которых C=0.6%, хотя ясно, что рессора (С=0.65%) наименее углеродистая составляющая этих дамасков, а стали У-8; ШХ-15 и напильник имеют С=0.8-1,2%. Куда исчезли эти проценты? - Выгорели. В эту радужную картину не вписываются старые дамаски: трехслойный дамаск из Великого Новгорода, XVв. Новгородцев еще как-то можно объяснить: сварка всего одна, сталь брали У-19А (не хуже), немного выгорело, оставшегося хватило, чтобы мы призадумались. Так В.Басов писал, "что самый высокоуглеродистый дамаск, который он варил, имел С=1,4% и он понятия не имеет, как получен новгородский дамаск С=1.7%".
Как же так! Понимаю - их спасло незнание языка и удаленность от мирового центра кузнечного ремесла. Если бы знали, читали, то даже не взялись бы за свои катаны. Ставлю себя на их место, напрочь забываю о достижениях, прогрессе, авторитетах - в памяти остается только азбучная истина, известная каждому кузнецу с рождения: пламя в горне состоит из двух частей. Нижняя часть - окислительная, с избытком кислорода; верхняя часть - восстановительная - с избытком угарного газа. Приглядываюсь к этому пламени. Да, действительно, вот яркая, ослепительно белая точка, как от электросварки, глазам больно смотреть - именно в ней я всегда грел пакет для сварки, а выше неё - желтая зона с копотью. В неё даже не хочется помещать металл, во - первых ясно, что он не нагреется, а если и нагреется, то ведь медленно, а время деньги. Тем не менее - эксперимент требует жертв. Беру рессору, помещаю в зону восстановительного пламени и жду. Жду уже 20 минут, нагрелась до темно-желтого цвета, ничего не происходит, потом вдруг на переходе к светло-желтому начинает оплавляться, как стеариновая свеча и каплями капает на дно фурмы - искр нет и в помине. Выдергиваю рессору, смотрю, гладкая оплавленная поверхность чистого золотого цвета. Анализ на углерод: С=1,9%. Искра от этой пленки желтая, короткая, пушистая, как у стали (у чугуна - длинная и красная). Эта пленка очень тонкая, какие-то микроны и толще не становится, сколько не грей, так как происходит постоянное её оплавление и стекание (фото этой пленки см. в галерее на www.kuznec.com). Попутно высказываю предположение, что золотой отлив на булатах - это определенный % углерода. Так появилась мысль провести сварку в восстановительном пламени.
Опыт первый: для лёгкости подсчета беру одну сталь: 9ХС. Пять разверток по металлу собираю в пакет и делаю 16 сварок, приблизительно 10000 слоев.
Анализ показал: (смотреть рисунок)
Опыт второй: Две развертки из У-15А
Точный анализ У-15А: (смотреть рисунок)
После 7-ми сварок: (смотреть рисунок)
Небольшое приращение углерода говорит о малом количестве сварок. Еще мало фактического материала, чтоб утверждать точно, а приблизительно уже можно сказать, что каждые 7 сварок увеличивают содержание углерода в пакете на 0,1%. Утверждаю, что можно создавать "Дамаск" - как сталь со свойствами выше, чем у исходных материалов, а не смесь сталей с выгоревшим углеродом и низкими рабочими качествами.
Карбюризатор состоит из смеси опилок из-под наждака и чугунных. Такая смесь сплавляется в легированную сталь имея С=1,2%-1,5%. Конечно, состав зависит от того, кто какую сталь на этом наждаке обрабатывают. У меня набор сталей таков: У-12А, У-15А, ХФ-5, 9ХС, 9ХФМ, 8Х6, 6Х7. Понятно, что опилки - это окислы: углерод сгорел, лигатура осталась, но они восстанавливаются чугуном и швы получаются белые, плотные, углеродистые.
Флюс использую высокотемпературный. Для этого в буру добавляем поваренную соль и толчёное бутылочное стекло. Только зелёное. Подойдет от пивной бутылки, но лучше взять в зелёной бутылке вино "Carmenere" или "Sira", производства Чили - на мой вкус - лучшее в мире (правда, не дешевле 12 уей за бутылку). Впрочем, это тема для другого журнала.
Так вот, высокотемпературный флюс не стекает даже при белом свечении металла, если правильно подобраны пропорции. Что сделать довольно легко чисто зрительно: если флюс слишком жидок - добавьте ещё соли и стекла, если суховат и не плавится, то буры и стекла. С этим флюсом поковка при 1300t выглядит как карамель и не искрит, т.е. кислород не проникает в неё даже на наковальне. Провариваем 7-20 раз, пакет готов для ковки. Можно и ковать, но лично я еще пытаюсь превратить в булат, т.е. нагреваю до 1300t и оставляю в углях до утра - пусть кристаллизуется, как хочет. На следующий день ковка идет при температуре не выше 950t, а окончательное выведение контуров идет при 700t. Закалка обычная: 800-830t в масло t=90-200.
Попутно решилась еще одна проблема: вваривание высокоуглеродистой стали в низкоуглеродистую. Чтоб сварить эти две стали вместе, их обычно нагревают до разных температур: низкоуглеродистую до 1300t, а высокоуглеродистую до 1150-1200t, соединяют на наковальне и проковывают. Так, например, приваривают лезвие на топор. Но это одноразовая сварка, а для получения дамаска требуется 5-20 сварок при 1300t (иначе низкоуглеродистые стали не свариваются) Что делать, если высоко - углеродистые, -легированные стали при 1200t разрушаются? Оказалось, что они разрушаются, если пытаться сварить их сразу, с налёту, а после нескольких сварок при t=1150 и проковок становится тренированными к высоким температурам, более термопрочными и выдерживают сварку в конце процесса. Значить, прежде, чем вваривать У-15А в рессору, ее надо отжечь и проковать, или сделать сначала 3-4 сварки самоё с собой, а потом варить.
Второстепенные особенности данного метода сварки: исчезает эффектность, нечем удивить зрителей: нет ревущего вентилятора, нет яростно-белого свечения поковки, не порхает по кузнице жидкий чугун - всё выглядит, как обычная ковка. Так что приходится выбирать, между эффектным превращением стали в железо и спокойным созданием дамаска. Второе: уменьшается угар металла из-за низких температур и флюса - больше выход продукции. Я сделал вывод, что врагов у кузнечной сварки двое: кислород и неравномерный нагрев, но никак не пониженная температура. В зоне окислительного пламени эти враги сильны: кислород проникает во все щели, а неравномерный нагрев заключается в том, что поверхность пакета уже горит, а внутри еще недостаточная для сварки температура. Помещая пакет чуть выше - в восстановительное пламя, мы от этих двух врагов избавляемся: нет избытка кислорода, а медленный нагрев гарантирует равномерность прогрева всего пакета.
Жду подтверждения результатов от братьев по разуму и наковальне. Поскольку статья писалась в 2004г., то хочу добавить, что к марту 2005г. сварил дамаск: С=1,8%( 9 полосок У-20А и 8 полосок У-15А, 3 сварки) и трехслойный дамаск за 2 сварки: персидский булат С=1,65%, плюс У-15А, плюс напильник. Сейчас делаю попытки сварить дамаск С=2,0%, если получится, то буду изучать его качества для пополнения таблицы о режущих свойствах сталей.
О свойствах ножей
Я выделил бы всего три: -прочность, -режущие свойства, -удобство пользования. Такие качества, как-то: твердость, красота, упругость, умение не резать хозяина, находить дорогу домой, если потерялся - это не рабочие свойства. Могу обосновать. На прочности я не помешан - она просто должна быть и тут даже обсуждать нечего. Всего остального может не быть, но прочность - извини, вынь да положь. Пример из позапрошлого века: закончилась война с Наполеоном, основное оружие русской армии - сабля; Златоуст штампует их десятками тысяч в год. Из простой стали, не булата и не дамаска. ОТК завода, испытания сабель. Пункт первый: 5 раз рубят дубовую колоду поперек (как ни странно проверяют не глубину вреза острия, а просто: поломалась, или нет). Пункт второй: бьют плашмя саблей по чугунной болванке, по 2 раза с каждой стороны. Пункт третий: саблю вставляют в вилку и второй вилкой торсируют ее. Т.е. лезвие скручивают влево на 90 градусов и вправо на столько же. Пункт четвертый: лезвие вставляется в ящик (чтобы не было травм у рабочего) и сверху давится на хвостовик. Лезвие должно сделать полудугу в одну и в другую сторону. Проверяется прочность хвостовика. Пункт пятый: Кончик лезвия зажимается в тиски, рукой берутся за хвостовик и 10 раз вправо и влево делается полудуга. (Источники: «Краткое описание Златоустовской оружейной фабрики» из книги «П.П.Аносов. Полное собрание сочинений» и серия ЖЗЛ «П.П.Аносов»). Все до единого - испытания на прочность. Когда приезжал представитель гусарского, драгунского, уланского полка, то он мог выбрать себе клинок по руке и на скаку срубить несколько лозинок - это было испытание на рез, и вся партия сабель была принята. Стоит только рассказать это кому-то, сразу же следует убедительный контрдовод: «Ну-у, это была война, тогда прочность нужна была, сейчас не обязательна». Т.е. если нож упал на пол и не рассыпался, то лучшего и желать не надо. Хотя это мнение человека, использующего нож для подрезки заусенцев и не более того. Но ведь не все у нас компьютоманы, мучающиеся бессонницей ночь напролет со своими писюками в обнимку, остались еще суровые мужчины со скупой слезой на щеке, делающие трудное дело. Вот самый свежий пример: 28 авг.2005г. вернулась экспедиция с Кольского п-ова. Четыре месяца разминировали 200 кв.км. До сих пор полно мин и снарядов и десятки «чёрных следопытов» подрываются каждый год. Экспедиция привезла назад много чего, в том числе и 3 поломанных ножа из дамаска известных московских мастеров. Радость от того, что они были красивы, поуменыпилась. Прочность напрямую связана с режущими свойствами, но об этом подробно в заметка «О закалке». Твердость никак не связана с режущими свойствами. Чаще всего, если сталь чуть твёрже, то она тупится быстрее за счет выкрашивания лезвия, т.е. именно при максимальной прочности достигаются максимальные режущие свойства данной стали. Ярче всего это проявляется в любом булате. Пока он берётся надфилем - он хорошо режет, может даже гвозди рубить. Стоит его закалить твёрже надфиля -крошится, и даже глубокий отпуск не помогает. (И вообще весь цимес булата как раз в том, что он легко точится напильником, или придорожным песчаником, а вот алмазный брусок скользит по его карбидам - настолько они тверды. Именно поэтому булат пробовать надфилем нелепо; как и написал П.П.Аносов). Упругости может не быть вовсе, но самое лучшее, когда небольшая упругость есть, а за пределами этой упругости клинок деформируется. Кстати, стандарт на это есть: возвращение клинка в исходное положение без деформации должно происходить при отклонении кончика от оси на 5мм. на каждые полные 10см. длины. Т.е. если длина лезвия от пятки до кончика 30см.,то отклонение кончика от оси -15мм. (с возвратом без деформации). Удобство - вещь индивидуальная, у всех разные руки. Так что каждый подбирает нож себе по руке.
Правило первое: нож должен быть кованым. В учебнике «Кузнечное дело», выпуска пятидесятых годов, сказано: «Металл приобретает свойства кованого, будучи осажен по толщине в восемь раз». То есть, чтобы уплотнить металл, сделать его упругим и прочным, надо взять брус сечением 40х40 мм и разогнать его, осадив до толщины в 5 мм. Ну а если взята пластинка и у нее слегка оттянута одна сторона, то надо обладать прочным душевным спокойствием, чтобы, не краснея, заявлять, что это вещь - «кованая».
Правило второе: не перегревайте сталь. При температуре 900°С и выше кристаллы быстро растут в размерах, а ликвидировать это изменение структуры удается только отжигом и проковкой при низких температурах. Так что к любому кусочку металла относитесь с почтением, как к индийскому булату, и работайте с ним в узком диапазоне температур (850°-700°), не перегревая.
Я бы посоветовал тренироваться на булате, но, поскольку он не всегда под рукой, можно ковать для начала латунь - она ведет себя точно так же, как булат - при малейшем перегреве рассыпается.
Просто логически рассуждая, из этого правила можно сделать вывод, что после кузнечной сварки (1200°С) вы должны минимум в восемь раз осадить изделие по толщине, иначе оно будет хрупким, и от этого не спасут даже тысячи слоев.
Правило третье: надо очень критично относиться к выбору
топлива, чтобы не увеличивать содержание серы в стали.
Пользуйтесь коксом и кузнечным углем (содержание S –не более 0,4% ), а лучше - газом или древесным углем, в которых серы нет совсем.
Попробуйте следовать этим правилам, и результаты будут удивительными.
После этого вступления хочу рассказать о своих опытах. Как-то я задумался, насколько изменятся свойства стали, если ее осадить не в восемь раз, а больше, предположим, в восемьдесят? Было ясно, что существует какая-то кривая, характеризующая этот процесс. Должна быть точка, после которой улучшения не наступает; и далее должна быть точка, после которой наступает разрушение металла. Приблизительно так и оказалось. Высокоуглеродистые и легированные стали после ковки (осаживания в восемь - десять раз) практически не меняют своих характеристик, а при более длительной ковке начинают разрушаться, т.е. все качества в них уже заложены, и важно не испортить металл ни ковкой, ни закалкой.
(Дополнение - 2005г.)
Длительная ковка улучшает качества высоко-углеродистой-легированной стали, но она очень трудна из-за точного соблюдения температурного режима. См. статью "Сравнение режущих свойств сталей". Примеры: сталь ШХ15 - просто кованая - 70 резов, торсированная и осаженная в 30 раз - 90 резов. Пила из Р6М5 - 8 резов, осаженная в 30 раз - 65 резов, осаженная в 60 раз - 110 резов.
Осаживание в 20-30 раз среднеуглеродистой стали (С=0,65) резко улучшает режущие свойства и прочность, а при дальнейшем осаживании - появляются микротрещины.
Среднеуглеродистая низколегированная сталь типа ЗОХС
осаживается в 50-60 раз без признаков разрушения. По сумме всех качеств конечный результат оказывается лучше, чем высокоуглеродистой легированной стали.
Теперь немного о способах ковки.
Способ первый (А) (осаживание в 8-10 раз)
Пруток Ø 30-40 мм и длиной 300 мм нагреть до 900° и торсировать, то есть, зажав в тиски один конец, взяться газовым ключом за второй и крутить вокруг оси заготовки. Количество полных оборотов должно составить 2/3 от длины прутка (если ее считать в сантиметрах). В данном случае надо сделать двадцать оборотов. За один нагрев при определенной сноровке удается сделать до трех полных оборотов.
Нагрев должен быть всегда очень ровным, и крутить надо только за концы прутка, не перехватывая в разных местах. Если пруток неоднородно прогрет, то торсируется только перегретый участок и с легкостью перекручивается.
Каждый раз необходимо выравнивать пруток после тисков, пока он не остыл. Если вы взяли квадратный брусок, сначала перебейте его до восьмигранного, потом торсируйте на один оборот, и выгладите его до круглого. Если же этого не сделать, то при дальнейшей ковке образуются наклепы.
После торсирования разрубаете пруток пополам, и у вас получаются две заготовки по 15 сантиметров. Заготовку слегка сплющить и разгонять острым концом молота, нанося удары под углом в 90° к линиям скрутки с обеих сторон.
Желательно торсированный пруток сильно науглеродить, а после проковки острым концом молота, слегка ободрать выступающие части наждаком. Если потом готовый нож протравить, то видна сетка цементита: мелкие тонкие линии и широкие поперечные – это удары молотом. Эта сетка, хотя и неглубокая, даёт дополнительную прочность клинку при изгибе
Неторсированная часть заготовки идет на хвостовик. Выглаживаете пластину; при толщине в шесть миллиметров выводите необходимую форму с допуском 0,5 мм.
Способ второй (В)(осаживание в 20-30 раз)
Пруток длиной 150-200 мм торсировать, как и в первом способе, потом поставить на торец и осадить в лепешку толщиной 10 мм. Далее - прошить в ней отверстие, разрубить получившееся кольцо и развернуть его в полосу. Форма выводиться так, чтобы торсированная внешняя сторона пошла на лезвие, а относительно мягкая сердцевина - на обушок.
(Дополнение 2005г.)
Сейчас я поступаю проще: лепёшку сразу вытягиваю в полосу.Прочность не уменьшается. Науглероживание идёт вкруговую, что даёт возможность делать двулезвийный клинок (кинжал),или полуторную заточку.
При осаживании все время поддерживайте бочкообразную форму прутка, этим вы избежите наклепа, и внешний слой (науглероженный и уплотненный торсированием) создаст прочное лезвие.
(Дополнение 2005г.)
Сейчас я делаю с точностью до наоборот: создаю грибок и науглероженную часть загоняю внутрь, но, но!!! при непрерывном флюсовании. В этом случае высокоуглеродистая кромка превращается в дамаск: сколько было витков - столько будет слоёв.
смотри схему:
Этот способ интересен тем, что можно добиться эффекта сварного дамаска. Особенно в том случае, если взять не сталь, а старое железо, науглеродить поверхность, закалить при высокой температуре, а потом осаживать при 800°, разбивая и сминая корку цементита.
Стальной пруток тоже обязательно надо науглероживать -это половина успеха. Науглероживание в начале ковки даёт гораздо лучший результат, чем в конце, когда науглероживается вся поверхность – получается хрупкая корочка льда и нож будет более хрупким, чем надо.Если же пруток науглерожен, а потом осажен в лепёшку, то корочка цементита будет разорвана на мельчайшие кусочки – достигается неравномерная структура, близкая к литому булату и упругость не теряется
Способ третий (С) (осаживание в 30 - 60 раз)
Вначале кусок стали надо размять, как это делается с куском холодного пластилина перед лепкой. Пруток осаживаем с конца, но не в лепешку, а в брусок. Пруток проходит следующие стадии:
Потом брусок торсировать, а далее можно выбирать или первый, или второй способ. После такой разминки сталь становится пластичней и легче раздается под молотом при тех же температурах. Прочность и упругость увеличивается с плотностью, т.е. пропорционально времени, потраченному на ковку. Из одного прутка я, для сравнения, делал два маленьких скинера. Один - по способу А (осадка в восемь раз), второй - по способу С (разминка - торсирование - осаживание с торца в лепешку - осадка в 52 раза). Понятно, что сталь не уплотняется в 52 раза.Разговор идёт о том, насколько уменьшилась первоначальная толщина при соответствующем удлинении образца. Изменение плотности металла, если оно есть, измеряется долями процента.
При толщине 4,5 мм оба ножа пружинят при нагрузке в 150 кг, но при рубке кости (рог марала) первый сминается, а второй - рубит, не теряя бритвенной остроты.
Чем дольше длилась ковка, тем мягче нужен режим закалки. Перед закалкой обязательно проведите отжиг (закопайте на ночь в угли) - этим вы избежите трещин и кручения лезвия после закалки.
Процесс, конечно, трудоемкий, почти такой же, как и со сварным дамасском, но результаты более стабильные, плюс некритичность в выборе сырья и режима закалки.
В результате нож получается мягким (около 56 НRС) - это хорошо тем, что он легко точится. Упругим - долго не тупится; пластичным - не крошится на морозе; прочным - поломать его можно только в тисках, да и то зачастую не с первого перегибания.
Нож идеально закален, если он в тисках сгибается на 900, а при немедленном выпрямлении - ломается. Если его не выпрямлять, а оставить согнутым, он выпрямляется сам. Такой опыт я провёл однажды: согнул нож под углом 450 по отношению к поверхности тисков, замерил угол транспортиром, а через двое суток этот угол был уже 750.Мистики здесь нет никакой, просто есть память металла.
Попутные советы:
Нож всегда надо ковать на 10-15 мм длиннее, чем требуется. Этот излишек отламывается в тисках после закалки, и сразу видно, что за вещь вы сотворили - по усилию излома, по структуре. А пресловутая проба надфилем ничего не дает. Даже маленький кусочек стали лучше нагревать медленно: положить с краю, потом постепенно передвигать к дутью. В таком случае меньшая вероятность образования трещин.
Ковка при низких температурах резко замедляет процесс, поэтому работа над одним ножом иногда занимает десять и более дней -значит, обязательно десять раз отожгите его, закапывая в угли на ночь. После каждого отжига внимательно осмотрите заготовку, и если есть трещины, сточите их наждаком.
Вот конкретный пример. Вам надо сделать качественный нож, а под рукой только старая рессора. Марганцовистая сталь упруга, но склонна давать трещины. Рессора очень часто обламывается возле проушин и, если она была в работе, то покрыта сетью поперечных трещин. В таком случае, необходимо отрубить кусок в 10-12см., поставить на торец и осадить в брусок сечением 15 на15мм. Внешнюю сторону с трещинками сточить, потом перебить на восьмиугольный, торцевать и разгонять по любому способу.
Древесный уголь легко нажигается прямо в горне. Для этого нужны сухие дрова твердых пород. Раскладывается обычный костер, после того, как дрова разгорятся - осаживается, чтобы не было зазоров. Потом накрывается кусками коры и время от времени сбрызгивается водой. К тому времени, когда сгорит кора, дрова превращаются в уголь. Работа получается цикличная: два - три цикла в день, но это и к лучшему - на это время всегда найдется слесарная работа, да и чаепитие с обедом никто пока не отменял.
И последний совет - никогда не выносите брак за порог кузницы - нож надо испытать на прочность. Ударьте по два раза с каждой стороны плашмя о рог наковальни, и пару раз повисите на ноже, зажимая 5 сантиметров кончика ножа (можно просто втыкать его между дверью и притолокой, как раз на толщину двери). Поверьте, это испытание не жесткое, а минимальное. Конечно, жалко, если клинок ломается, но гораздо хуже, если он сломается на охоте.
Дополнение к статье "кованый". В клинке я выделяю три рабочих параметра: прочность (на излом); твердость (рубит гвозди); режущее свойство (режет войлок, газовый платок). Свойства между собой мало связаны, как ни странно, и могут существовать в одном изделии в разных соотношениях, или какой-то параметр может отсутствовать напрочь. Дело в том, что прочность зависит от крупной длинноволокнистой структуры, твердость от состава и закалки, а режущие свойства - от мелкой структуры. Попутно замечу, что упругость к рабочим свойствам не относится, её может не быть вовсе, и клинок от этого ничего не теряет: т.е. он рубит гвозди, режет войлок, но от больших усилий на сгибание он гнется. Аналогия: лезвие от безопасной бритвы, зажатое в медную пластинку. П.П.Аносов пишет, что многие сварные булаты (то есть многослойные дамаски, по нашим понятиям) упругостью не обладают. Такое делал и я. Просто для себя я установил некоторые цифры, чтобы оценивать эти три параметра конкретно, количественно.
Прочность равна100%: лезвие толщиной в 4,5 мм выдерживает на излом 100 кг., приложенных в 10 см. от точки.
Твердость = 100%: перерубает гвоздь - не сминаясь и не крошась.
Твердость = 90%: строгает гвоздь и рубит твердую кость (коровью).
Твердость=75%: рубит твердую кость.
Твердость=50%: рубит мягкую кость (рог марала).
Режущее свойство равное 100%: 75 мм лезвия 100 раз перерезает войлок 20 мм X 20 мм прежде, чем перестаёт резать бумагу.
С торсировкой металла возился я несколько лет, и три года назад закончил, но ничего особенного не достигнуто:
Прочность=100% (лезвие просто не возможно поломать даже нарочно).
Твердость=50%
Рез. =70%.
То есть, получена крупноволокнистая структура- все ножи после протравки обладают крупным красивым рисунком, а если всё-таки сломать (2-3 перегибания в тисках), то на изломе видны слои, но не много: 3-7.
Твердости режущих свойств нет из-за отсутствия углерода. Как бы я не старался, а получить на кромке более 0,9% углерода не удалось (а так хотелось 1,9%!). Кованый нож из торсированной среднеуглеродистой стали по сумме свойств лучше, чем большинство современных дамасков и булатов, но ведь всегда хочется прыгнуть выше. Так лучше, по сумме свойств, получается нож, если к торсированному прутку приварить старый фирменный напильник, который уже отработал 10-15 лет у ювелира и облысел. Получается такой результат:
Прочность=75%
Твердость=90%
Рез = 100%-110%
Прочность падает из-за сварного шва, а хороший рез обусловлен тем, что в не нашем напильнике у = 1,6%, а серы и фосфора по 0,005%, иногда даже 0,004%. ( В нашем соответственно у = 1,2 ÷ 1,3, а S и Р по 0,02 ÷ 0,035%, почему он и лысеет с первой попытки что-либо им сточить).
Есть у меня современные порошковые стали, подарок из-за бугра:
CPM 440W
WST 35PM
RWL 34
У них С = 1,2 ÷ 2,6%, режут хорошо, не ржавеют (большой плюс), но есть и недостаток - хрупкость.
Сумма свойств такова для этих трёх сталей:
Прочность: 25%-40%
Твердость: 75%-100%
Рез:100%-130%
Так что выбор готового изделия зависит от вашего желания идти на компромисс, поскольку идеал существовал только в черном булате. Просто для сравнения ещё несколько примеров.
Сталь Р9. (пила по металлу)
Прочность: 30%
Твердость: 90%
Рез: 8%
Хром-ванадиевая, пружинно-рессорная сталь. (Пружина от передней подвески "Москвича", инструменты)
Прочность:100%
Твердость:75%
Рез:5%
Современные булаты и дамаски иногда режут, иногда нет, но ломаются и выкрашиваются всегда. В булатах отсутствует длинноволокнистая структура, а в дамасках это результат частых сварок без последующей осадки и проковки. Полученные результаты фактически таковы: Прочность: 20%-50% Твердость: 25% ÷ 75% Рез: 14% ÷ 100%
Кузнечная сварка высокоуглеродистых сталей
Как всем известно углерод выгорает из стали при кузнечной сварке. Так после первой сварки его количество уменьшается на 0.3%, а каждая следующая сварка понижает содержание углерода в пакете на 0,1%. Эти цифры привел Л.Б.Архангельский 6 лет назад в журнале "Металлург", потом А.Марьянко в "Прорезе", наконец, И.Куликов в "Клинке", добавив, что "никто ничего нового сейчас о дамаске не пишет, только переписывают и повторяют друг друга". Таким образом, факт выгорания углерода был авторитетно доказан. Особенно убедителен был анализ современных дамасков, в которых C=0.6%, хотя ясно, что рессора (С=0.65%) наименее углеродистая составляющая этих дамасков, а стали У-8; ШХ-15 и напильник имеют С=0.8-1,2%. Куда исчезли эти проценты? - Выгорели. В эту радужную картину не вписываются старые дамаски: трехслойный дамаск из Великого Новгорода, XVв. Новгородцев еще как-то можно объяснить: сварка всего одна, сталь брали У-19А (не хуже), немного выгорело, оставшегося хватило, чтобы мы призадумались. Так В.Басов писал, "что самый высокоуглеродистый дамаск, который он варил, имел С=1,4% и он понятия не имеет, как получен новгородский дамаск С=1.7%".
Как же так! Понимаю - их спасло незнание языка и удаленность от мирового центра кузнечного ремесла. Если бы знали, читали, то даже не взялись бы за свои катаны. Ставлю себя на их место, напрочь забываю о достижениях, прогрессе, авторитетах - в памяти остается только азбучная истина, известная каждому кузнецу с рождения: пламя в горне состоит из двух частей. Нижняя часть - окислительная, с избытком кислорода; верхняя часть - восстановительная - с избытком угарного газа. Приглядываюсь к этому пламени. Да, действительно, вот яркая, ослепительно белая точка, как от электросварки, глазам больно смотреть - именно в ней я всегда грел пакет для сварки, а выше неё - желтая зона с копотью. В неё даже не хочется помещать металл, во - первых ясно, что он не нагреется, а если и нагреется, то ведь медленно, а время деньги. Тем не менее - эксперимент требует жертв. Беру рессору, помещаю в зону восстановительного пламени и жду. Жду уже 20 минут, нагрелась до темно-желтого цвета, ничего не происходит, потом вдруг на переходе к светло-желтому начинает оплавляться, как стеариновая свеча и каплями капает на дно фурмы - искр нет и в помине. Выдергиваю рессору, смотрю, гладкая оплавленная поверхность чистого золотого цвета. Анализ на углерод: С=1,9%. Искра от этой пленки желтая, короткая, пушистая, как у стали (у чугуна - длинная и красная). Эта пленка очень тонкая, какие-то микроны и толще не становится, сколько не грей, так как происходит постоянное её оплавление и стекание (фото этой пленки см. в галерее на www.kuznec.com). Попутно высказываю предположение, что золотой отлив на булатах - это определенный % углерода. Так появилась мысль провести сварку в восстановительном пламени.
Опыт первый: для лёгкости подсчета беру одну сталь: 9ХС. Пять разверток по металлу собираю в пакет и делаю 16 сварок, приблизительно 10000 слоев.
Анализ показал: (смотреть рисунок)
Опыт второй: Две развертки из У-15А
Точный анализ У-15А: (смотреть рисунок)
После 7-ми сварок: (смотреть рисунок)
Небольшое приращение углерода говорит о малом количестве сварок. Еще мало фактического материала, чтоб утверждать точно, а приблизительно уже можно сказать, что каждые 7 сварок увеличивают содержание углерода в пакете на 0,1%. Утверждаю, что можно создавать "Дамаск" - как сталь со свойствами выше, чем у исходных материалов, а не смесь сталей с выгоревшим углеродом и низкими рабочими качествами.
Карбюризатор состоит из смеси опилок из-под наждака и чугунных. Такая смесь сплавляется в легированную сталь имея С=1,2%-1,5%. Конечно, состав зависит от того, кто какую сталь на этом наждаке обрабатывают. У меня набор сталей таков: У-12А, У-15А, ХФ-5, 9ХС, 9ХФМ, 8Х6, 6Х7. Понятно, что опилки - это окислы: углерод сгорел, лигатура осталась, но они восстанавливаются чугуном и швы получаются белые, плотные, углеродистые.
Флюс использую высокотемпературный. Для этого в буру добавляем поваренную соль и толчёное бутылочное стекло. Только зелёное. Подойдет от пивной бутылки, но лучше взять в зелёной бутылке вино "Carmenere" или "Sira", производства Чили - на мой вкус - лучшее в мире (правда, не дешевле 12 уей за бутылку). Впрочем, это тема для другого журнала.
Так вот, высокотемпературный флюс не стекает даже при белом свечении металла, если правильно подобраны пропорции. Что сделать довольно легко чисто зрительно: если флюс слишком жидок - добавьте ещё соли и стекла, если суховат и не плавится, то буры и стекла. С этим флюсом поковка при 1300t выглядит как карамель и не искрит, т.е. кислород не проникает в неё даже на наковальне. Провариваем 7-20 раз, пакет готов для ковки. Можно и ковать, но лично я еще пытаюсь превратить в булат, т.е. нагреваю до 1300t и оставляю в углях до утра - пусть кристаллизуется, как хочет. На следующий день ковка идет при температуре не выше 950t, а окончательное выведение контуров идет при 700t. Закалка обычная: 800-830t в масло t=90-200.
Попутно решилась еще одна проблема: вваривание высокоуглеродистой стали в низкоуглеродистую. Чтоб сварить эти две стали вместе, их обычно нагревают до разных температур: низкоуглеродистую до 1300t, а высокоуглеродистую до 1150-1200t, соединяют на наковальне и проковывают. Так, например, приваривают лезвие на топор. Но это одноразовая сварка, а для получения дамаска требуется 5-20 сварок при 1300t (иначе низкоуглеродистые стали не свариваются) Что делать, если высоко - углеродистые, -легированные стали при 1200t разрушаются? Оказалось, что они разрушаются, если пытаться сварить их сразу, с налёту, а после нескольких сварок при t=1150 и проковок становится тренированными к высоким температурам, более термопрочными и выдерживают сварку в конце процесса. Значить, прежде, чем вваривать У-15А в рессору, ее надо отжечь и проковать, или сделать сначала 3-4 сварки самоё с собой, а потом варить.
Второстепенные особенности данного метода сварки: исчезает эффектность, нечем удивить зрителей: нет ревущего вентилятора, нет яростно-белого свечения поковки, не порхает по кузнице жидкий чугун - всё выглядит, как обычная ковка. Так что приходится выбирать, между эффектным превращением стали в железо и спокойным созданием дамаска. Второе: уменьшается угар металла из-за низких температур и флюса - больше выход продукции. Я сделал вывод, что врагов у кузнечной сварки двое: кислород и неравномерный нагрев, но никак не пониженная температура. В зоне окислительного пламени эти враги сильны: кислород проникает во все щели, а неравномерный нагрев заключается в том, что поверхность пакета уже горит, а внутри еще недостаточная для сварки температура. Помещая пакет чуть выше - в восстановительное пламя, мы от этих двух врагов избавляемся: нет избытка кислорода, а медленный нагрев гарантирует равномерность прогрева всего пакета.
Жду подтверждения результатов от братьев по разуму и наковальне. Поскольку статья писалась в 2004г., то хочу добавить, что к марту 2005г. сварил дамаск: С=1,8%( 9 полосок У-20А и 8 полосок У-15А, 3 сварки) и трехслойный дамаск за 2 сварки: персидский булат С=1,65%, плюс У-15А, плюс напильник. Сейчас делаю попытки сварить дамаск С=2,0%, если получится, то буду изучать его качества для пополнения таблицы о режущих свойствах сталей.
О свойствах ножей
Я выделил бы всего три: -прочность, -режущие свойства, -удобство пользования. Такие качества, как-то: твердость, красота, упругость, умение не резать хозяина, находить дорогу домой, если потерялся - это не рабочие свойства. Могу обосновать. На прочности я не помешан - она просто должна быть и тут даже обсуждать нечего. Всего остального может не быть, но прочность - извини, вынь да положь. Пример из позапрошлого века: закончилась война с Наполеоном, основное оружие русской армии - сабля; Златоуст штампует их десятками тысяч в год. Из простой стали, не булата и не дамаска. ОТК завода, испытания сабель. Пункт первый: 5 раз рубят дубовую колоду поперек (как ни странно проверяют не глубину вреза острия, а просто: поломалась, или нет). Пункт второй: бьют плашмя саблей по чугунной болванке, по 2 раза с каждой стороны. Пункт третий: саблю вставляют в вилку и второй вилкой торсируют ее. Т.е. лезвие скручивают влево на 90 градусов и вправо на столько же. Пункт четвертый: лезвие вставляется в ящик (чтобы не было травм у рабочего) и сверху давится на хвостовик. Лезвие должно сделать полудугу в одну и в другую сторону. Проверяется прочность хвостовика. Пункт пятый: Кончик лезвия зажимается в тиски, рукой берутся за хвостовик и 10 раз вправо и влево делается полудуга. (Источники: «Краткое описание Златоустовской оружейной фабрики» из книги «П.П.Аносов. Полное собрание сочинений» и серия ЖЗЛ «П.П.Аносов»). Все до единого - испытания на прочность. Когда приезжал представитель гусарского, драгунского, уланского полка, то он мог выбрать себе клинок по руке и на скаку срубить несколько лозинок - это было испытание на рез, и вся партия сабель была принята. Стоит только рассказать это кому-то, сразу же следует убедительный контрдовод: «Ну-у, это была война, тогда прочность нужна была, сейчас не обязательна». Т.е. если нож упал на пол и не рассыпался, то лучшего и желать не надо. Хотя это мнение человека, использующего нож для подрезки заусенцев и не более того. Но ведь не все у нас компьютоманы, мучающиеся бессонницей ночь напролет со своими писюками в обнимку, остались еще суровые мужчины со скупой слезой на щеке, делающие трудное дело. Вот самый свежий пример: 28 авг.2005г. вернулась экспедиция с Кольского п-ова. Четыре месяца разминировали 200 кв.км. До сих пор полно мин и снарядов и десятки «чёрных следопытов» подрываются каждый год. Экспедиция привезла назад много чего, в том числе и 3 поломанных ножа из дамаска известных московских мастеров. Радость от того, что они были красивы, поуменыпилась. Прочность напрямую связана с режущими свойствами, но об этом подробно в заметка «О закалке». Твердость никак не связана с режущими свойствами. Чаще всего, если сталь чуть твёрже, то она тупится быстрее за счет выкрашивания лезвия, т.е. именно при максимальной прочности достигаются максимальные режущие свойства данной стали. Ярче всего это проявляется в любом булате. Пока он берётся надфилем - он хорошо режет, может даже гвозди рубить. Стоит его закалить твёрже надфиля -крошится, и даже глубокий отпуск не помогает. (И вообще весь цимес булата как раз в том, что он легко точится напильником, или придорожным песчаником, а вот алмазный брусок скользит по его карбидам - настолько они тверды. Именно поэтому булат пробовать надфилем нелепо; как и написал П.П.Аносов). Упругости может не быть вовсе, но самое лучшее, когда небольшая упругость есть, а за пределами этой упругости клинок деформируется. Кстати, стандарт на это есть: возвращение клинка в исходное положение без деформации должно происходить при отклонении кончика от оси на 5мм. на каждые полные 10см. длины. Т.е. если длина лезвия от пятки до кончика 30см.,то отклонение кончика от оси -15мм. (с возвратом без деформации). Удобство - вещь индивидуальная, у всех разные руки. Так что каждый подбирает нож себе по руке.
