Мастерская художественной ковки
заказ по тел.: +7(915)2015670

Художественная ковка металлов


Что же происходит в металле во время ударов молота? 


При ковке деформация происходит вследствие скольжения зерен относительно друг друга, потому что прочность зерен больше, чем связь между ними. В результате ковки зерна металла вытягиваются в направлении течения металла и это ведет к образованию мелкозернистой структуры .Рекристаллизация стали:

kovka-met1.jpg

1 - молот; 2 - наковальня; 3 - состояние кристаллов до ковки: 4 - кристаллы, подвергающиеся ковке; 5 - кристаллы после ковки 


Вместе с ними вытягиваются и неметаллические вкрапления, которые придают металлу волокнистое строение. Это можно видеть невооруженным глазом. Прочностные качества металла зависят от температуры конца ковки: чем выше температуре металла в момент окончания деформации, тем лучше механические свойства металла (зерно крупнее).
Изменения, происходящие в сплавах при нагреве и охлаждении, можно определить по диаграмме состояния , которая представляет собой графическое отображение фазового состава и структуры сплавов в условиях равновесия в зависимости от температуры и концентрации компонентов.
Диаграмма "железо-углерод"
Эта диаграмма имеет важное значение для обоснованного выбора тепловых режимов всех видов горячей обработки стали. По оси ординат - температура сплава, по оси абсцисс - содержание углерода. На диаграмме отмечены критические точки, при температуре которых происходят структурные превращения. При рассмотрении диаграммы заметим, что изменения в структуре происходят выше линии РS, так как феррит переходит в аустенит, а это значит улучшается ковкость, пластичность металла. Между линиями GS и PS присутствую зерна феррита. Ниже линии РS аустенит переходит в феррит, т.е. металл имеет высокую степень пластичности, но небольшую твердость и прочность. Между линиями АЕ и GS располагается зона благоприятных температур и структуры металла для ковки.
При температуре нагрева 1500°С, т.е. выше линии АС, сталь пребывает в жидком состоянии.
Кузнец должен уметь выбрать сталь, которая по своим качествам будет соответствовать задуманному изделию.
Завод поставщик прокатанную заготовку маркирует клеймом и окрашивает краской, согласно установленному цвету для каждой марки стали. В табл. 2 приведены установленные цвета для сталей, употребляемых для художественной ковки.

Таблица 2
Цвета для сталей, употребляемых для художественной ковки

 Марки стали  Клеймо окраски
 Ст1 белый
 Ст2 желтый
 Ст3 красный
 Ст4 черный
 Ст5 зеленый
 Ст6 синий
 У7 синий+красный
 У8 синий+желтый
 У9 синий +розовый
 У10 синий+черный
 У12 синий+зеленый

При расходовании стали в первую очередь отрубают неокрашенный конец, конец с клеймом расходуется в последнюю очередь. Но часто кузнецу приходится иметь дело с уже побывавшем в обработке металлом или заготовки утеряли клеймо. Как определить марку стали? Оказывается, есть способы определения марки металла в условиях своей мастерской.
Различные стали имеют характерные им искры. При касании образца с вращающимся наждачным камнем происходит искрение. В мастерской необходимо иметь набор образцов различных марок стали с клеймами, который может служить эталоном при определении марки стали по искре. Этот способ дает возможность определить количество углерода в стали до 0,2% и есть ли в ней вольфрам и хром. Искры хорошо видны на черном фоне, который рекомендуется подкладывать под пучок искр. Расположить образец относительно вращающегося диска при испытании надо так, чтобы пучок искр был длиной примерно 30 см перпендикулярно линии зрения.
Глаза необходимо защитить очками.
Длина искры зависит от силы надавливания на вращающийся диск и, стало быть, добиться одинаковой длины искры можно, определив степень и равномерность надавливания и ее сохранять во время испытаний. Неравномерное давление образца на круг может дать искаженный результат. При образовании искры следует внимательно наблюдать за длиной искры, ее количеством, окраской и характером звездочек . 


Определение стали по искре:


  1. Если содержание углерода около 0,12%, то искра оставляет след прямой линии, имеющей светлое и темно-красное утолщения. Пучок длинный и светлый.
  2. Если содержание углерода 0,5%, пучок короче, также светлый, но от первого утолщения начинают отделяться звездочки. 
  3. Инструментальная сталь с содержанием 1% углерода дает короткий и широкий веер красноватых искр, а от первого утолщения отделяется сноп искр. 
  4. Характерным для марганцовых сталей является образование звездочек на концах первого утолщения. Вид пучка зависит от содержания углерода. 
  5. Хромистая сталь дает длинный веер искр, иногда красноватый с разрывом и с отделяющимися звездочками - это очень характерно. 
  6. Вольфрамовая сталь дает прерывистую темно-красную искру со светлым утолщением на конце. 
  7. Хромвольфрамовая сталь средней твердости дает двойную искру: красную толстую и длинную и темно-красную тонкую и короткую.
  8. Быстрорежущая сталь имеет такие же искры как у хромвольфрамовой стали, но с разрывом.

В качестве дополнения данной темы прошу ознакомиться с табл. 3.

Таблица 3 

 Марка стали Цвет искры Форма искры и звездочек
Ст2, Ст3
Ст4
Сталь 10
Стали 15, 20
Стали 20, 30
У8, У10
У12
Стали 40, 45N

 Светло-желтый
Разветвлений искр мало, нити тонкие
Разветвлений мало, нити гуще, чем у Ст2
Разветвлений мало, нити острые, немного звездочек
Разветвлений и звездочек больше, чем у стали 10
Разветвлений и звездочек больше, чем у сталей 15, 20
Разветвлений и звездочек много, концы нитей тонкие
Звездочки мелкие, густые
Сильное разветвление, звездочки круглые, концы нитей острые    



Известно, что не всякая сталь закаливается. Это тоже способ определения марки стали. Необходимо нагреть кусок стали докрасна и быстро охладить в воде. Если это малоуглеродистая сталь, она не закалится и легко поддается напильнику. 


Таблица 4
Таблица температур нагрева стали и соответствующие цвета 

Т°С  Цвет каления
 400  очень темно-красный
 500  темно-красный
 550  темно-вишневый
 600  средне-вишневый
 750  вишнево-красный
 800 светло-вишневый
 850 светло-красный
 900 красный
950  ярко-красный
1000  лимонно-желтый
 1100  светло-желтый
 1200  желто-белый
 1400 ярко-белый
 1600 ослепительно бело-голубой



Страница 3 - 3 из 8
Начало | Пред. | 1 2 3 4 5 | След. | Конец Все

Возврат к списку