: Меры безопасности
Самое главное — это безопасность. Процесс изготовления включает в себя ковку, шлифовку и погружение металла в химикаты, поэтому важно использовать надлежащее оборудование для обеспечения безопасности.
Для этапа кузнечной сварки (сварка ковкой) многие люди, которые совершают какие-либо кузнечные операции, знают базовую экипировку для обеспечения безопасности: перчатки, фартук, закрытые ботинки и т.д. Тем не менее, условия не всегда соблюдаются. Всем известно, что защита глаз важна, но для такого рода работ вам нужен особый вид защиты. Вышеупомянутое и единственное фото в этом разделе — это неодимовые очки. Причина этого в том, что такие очки просто необходимы для подобных работ.
Специалисты часто пренебрегают этой защитой, но не стоит повторять за ними. Тепло, необходимое для кузнечной сварки, создает излучение, которое в течение длительного времени может вызвать потерю зрения. Неодимовое стекло, однако, блокирует большую часть излучения и сохраняет ваши глаза в безопасности. Обратите внимание: неодимовые очки — это не то же самое, что сварочные маски или солнцезащитные очки. Используя их при кузнечной сварке, ваши зрачки будут расширяться, и ваши глаза будут получать еще больше излучения.
Процесс изготовление ножа в мастерской
Мы уже побывали в кузнице и увидели, как изготавливаются полосы из дамаска, теперь давайте посмотрим, что происходит с ними дальше.
В первую очередь необходимо с помощью специального лекала обвести на заготовке контур будущего клинка, отрезать его от полосы металла выкованного в кузнице и обрезать по контуру.
На фото (слева-направо): разметка заготовки, заготовка и лекало, вырезание по контуру.
Ковка металла с применением механического молота допускает небольшого различия в толщине металла в выкованной пластине, по этому, необходимо произвести выравнивание клинка по плоскости. После этого клинку придаётся геометрия согласно лекалу и чертежу, так же именно на этом этапе, делается например взрезка по технологии двояковогнутой линзы.
На фото (слева-направо): вырезанная заготовка, выравнивание по плоскости, придание геометрии клинку.
После вышеописанных действий мы получаем клинок уже достаточно близкий по внешнему виду к тому, что мы привыкли видеть на прилавках магазинов, но достаточно грубовато выглядящий и без узора. Клинок необходимо отшлифовать, что называется до зеркального блеска. Далее наносится клеймо мастерской (область для нанесения клейма предварительно разогревается) и делаются отверстия для клёпок, если предусмотрен цельнометаллический монтаж.
На фото (слева-направо): шлифовка, нанесение клейма, сверление отверстий под клёпки.
Ни один клинок не будет обладать заявленными свойствами, если его не закалить. Переходим к следующему этапу термозакалке. Клинок закаливается в термопечи при определённой температуре и получает твёрдость клинка 62 HRC по шкале Роквелла. После этого поверхность зачищается на шлифовальной ленте от окалин и клинок стал бы уже готовой продукцией, если бы не одно маленькое но – нет рисунка. Узор который и делает дамаск — дамаском, проявляется при воздействии на клинок азотной кислоты, все манипуляции в кузне с различными сталями их свариванием и кручением был нужен именно для этого момента, для выявления рисунка.
На фото (слева-направо): термозакалка, очистка от окалины, травление рисунка.
Собственно клинок почти готов осталось придать только угол заточки, уделим немного вниманию рукояти. Монтаж рукояти мы делаем в двух вариантах с хвостовиком и цельнометаллический монтаж. С цельнометаллическим вариантом я думаю никаких вопросов возникнуть не должно, сверлятся отверстия под клепки и на них крепятся накладки. Цельнометаллическая конструкция является наиболее надёжным видом крепления, но большинство предпочитает более традиционное крепление посредством хвостовика. Для такого материала, как береста целмет монтаж практически невозможен.
На фото (слева-направо): обжиг хвостовика, рукоять в разборе, рукоять перед обточкой.
Для монтажа проводится отжиг хвостовика, происходит отпуск металла для сверления отверстий, на клёпку крепится шпилька – можно крепить гарду и рукоять. И последний этап придание формы рукояти – нож готов. Остаётся только придать ему необходимый угол заточки режущей кромке в зависимости от назначения.
Прилагаю некоторое количество фотографий не вошедшие в основное описание, к сожалению, у оригиналов был большой размер, поэтому все фотографии в статье пришлось ужимать для нормальной подгрузки на мобильных устройствах и планшетах, поэтому от увеличения по клику пришлось отказаться.
Ковка дамаска в кузне
Изготовление дамаска может происходить несколькими различными способами, мы производим, так называемый ‘‘сварочный дамаск’’. Данная технология подразумевает набор и сварку заготовок (отсюда и название сварочный) из различных марок сталей, мягких и жёстких, что позволяет достигнуть необходимых характеристик для хороших режущих свойств клинка.
На фото (слева-направо): набор и сварка пакета сталей, скрутка раскованного пакета, ковка пакета сталей молотом.
Дамаск не является металлом, находящимся в природе в чистом виде, а состоит из пакета сталей, подобранных нами в результате большого количества тестов. Мы используем для его создания пакет из четырёх марок стали (ШХ-15, ХВГ, У8А, сталь-3), каждая из которых необходима для придания необходимых режущих свойств конечного изделия.
Перейдём более подробно к самому технологическому процессу. После того, как, как была подготовлена заготовка из пакета сталей, её необходимо раскалить до ярко-красного цвета, после этого можно приступить непосредственно к ковке. Процесс ковки повторяется трижды, толщина выкованной полосы при первых двух этапах не имеет чёткой регламентации, а при третьем финальном она делается максимально приближенной к толщине обуха конечного изделия, во избежание лишнего расхода металла и удлинения процесса обработки.
Далее заготовке придаётся прямоугольная форма для следующего технологического процесса – скрутки. Фрагмент непосредственно со скруткой не попал в видео, но здесь ничего особо сложного нет, раскалённая заготовка, закручивается по спирали, на такое количество оборотов, которого удаётся достичь, до того, как металл застынет – в результате чего форма заготовки меняется с прямоугольной на цилиндрическую (расковку скрутки вы можете увидеть на 10 минуте видео). От количества скруток зависит текстура рисунка на клинке.
Кроме того хочу обратить ваше внимание на такой момент технологического процесса, как посыпка бурой (порошок белого цвета), которая применяется вовремя ковки заготовки после скрутки для вытягивания шлака и окалины, что позволяет избежать появления свищей и непроваров. После этого получается полоса металла, из которой будут изготавливаться непосредственно клинки. Переходим теперь в мастерскую, где из полосы изготовят нож, ну и ещё немного фотографий из кузни напоследок.
Как точить нож из дамасской стали
Чтобы наточить дамасский нож своими руками, необходимо учитывать следующие нюансы:
- часть клинка с зазубринами и сколами нужно спилить для выравнивания;
- затачивание ножа выполняется медленно и аккуратно, чтобы один слой слоистой структуры не загибался на другой — для этого применяют абразивные материалы с последовательно уменьшающимся размером зёрна;
- заточка выполняется по диагонали — точить клинок вдоль малоэффективно;
- точильные борозды и полосы портят рисунок изделия — их необходимо заполировать мелкозернистым материалом;
- заточенный нож необходимо протереть салфеткой, можно использовать цедру лимона.
Заточка ножа из домасской стали.
Особенности эксплуатации
На срок службы ножа из дамаска влияет правильная его заточка. Перед тем, как приступить к процедуре изучи твердость материала. Далее обрати внимание на заводской угол заточки, его и следует сохранить. Придерживайся 45-градусный угол.
Точить нож следует очень аккуратно, дабы не загнуть мягкий слой на твердый на кромке лезвия. Иначе, несмотря на внешнюю остроту, при использовании клинок окажется тупым.
Не забывай перед заточкой осматривать лезвие на предмет наличия повреждений и сколов. Если точить такую поверхность, то острота серьезно пострадает.
Нельзя использовать автоматику в данном процессе, только ручной способ. Ты должен чувствовать, как происходит снятие слоев.
Этапы:
- Используй крупнозернистый абразив для снятия старого слоя. На этот шаг приходится 80% от всей работы. Минимально требуется 5 минут. Для достижения наилучшего результата забудь про резкие и дергающие движения. Равномерно и плавно используй абразив вдоль лезвия. Не дави сильно, иначе повредишь мягкие слои. Поперечная заточка не приемлема.
- Приступай к декоративной заточке. Для этого используй абразив с мелким зерном. Шлифуй аккуратно, убирай царапины, повышай качественность внешнего вида лезвия.
- Окончательный шаг – протри смоченной в лимонном соке салфеткой. Если нет сока, можешь заменить цедрой и закрепить пчелиным воском.
Из-за малой коррозионной стойкости клинок нужно хранить в масле. Если игнорировать данное правило, в результате повреждения ржавчиной нож быстро потеряет свои внешние и эксплуатационные свойства.
Заготовки для производства Дамаска
Сделать дамасскую сталь в домашних условиях может любой мастер, для этого применяют наборы сплавов. В них присутствуют мягкие и твердые включения. Комбинируя их между собой, добиваются получения клинков с выраженными структурными узорами.
Используются следующие комбинации, показанные в таблице. Некоторые мастерские предлагают и свои варианты. Предлагаемые схемы дают наилучшие показатели.
Начиная производство в собственной мастерской, узнать, сколько стоит готовое изделие, несложно. На многих сайтах интернет-магазинов указаны цены. По мере приобретения опыта и повышения качества товара, можно повышать цену на свою продукцию.
Видео: как сделать дамасскую сталь?
Что такое настоящий дамаск и булат
Раньше технология изготовления такого оружия хранилась в секрете — только мастера знали, как сделать дамасскую сталь, а сами изделия очень ценились и стоили невероятно дорого. Впрочем, и сейчас ножи из этих материалов являются дорогим удовольствием, так что немалый процент моделей относится к категории коллекционного оружия.
Дамаск
Технология получения дамасской стали подразумевает проковку скрутки из прутков/пластин углеродистой стали. За счёт проковки слои сплющиваются и становятся очень тонкими — многослойная структура обеспечивает клинку необходимые прочностные характеристики.
Булат
В отличие от дамаска булатные клинки изготавливаются методом литья. По технологии для приготовления булата используется высоко- и низкоуглеродистые стали — в результате плавления в расплаве с низким содержанием углерода находятся частично расплавленные частицы высокоуглеродистой составляющей.
Отличие булата от дамаска
Преимущества булатной и дамасской стали разделили любителей такого оружия на два лагеря. Так что при выборе покупатели больше опираются на личные предпочтения. Как было сказано выше, даже по внешним признакам (по рисунку) чётко опознать эти материалы не представляет проблемы.
Булатная сталь.
Характеристики дамасской стали
Основной характеристикой этого материала, которой интересуются пользователи, является твёрдость. В зависимости от выбранной производителем ТО и самого изделия она может колебаться от 61 до 64 единиц по Роквеллу.
На практике это означает, что лезвие хорошо держит заточку, за что такие модели и ценятся до сих пор.
Ржавеет ли дамаск
Поскольку дамаск представляет собой прокованный пакет углеродистых сталей, то о хорошей коррозийной стойкости говорить не приходится — легирующих элементов в составе практически нет.
: Кузнечная сварка
Положив изделие в печь, нагрейте его до ярко-оранжевого или желтого цвета. Как только оно достигнет соответствующей температуры, дайте ему полежать еще минуту или около того, чтобы весь металл впитал тепло и равномерно нагрелся.
Перед тем, как можно будет делать удары, необходимо скрутить кабель. Он заполнен пустым пространством, что плохо для кузнечной сварки. Закрепите один конец кабеля в тисках или в чем-то подобном, а другой возьмите любым удобным инструментом, который вы сочтете подходящим (я использовал плоскогубцы), чтобы скрутить секции в том направлении, в котором кабель уже закручен.
Этот шаг может потребовать несколько повторных нагревов. Продолжайте скручивать кабель до тех пор, пока он не перестанет скручиваться. Убедитесь, что кабель не изгибается, так как весь процесс станет намного сложнее.
Каждый раз, перед тем, как положить кабель в огонь, нужно посыпать его бурой, пока металл не станет однородным. Чтобы бура точно липла к металлу, сыпьте её в момент, когда изделие ярко красного цвета. Важный момент: когда бура плавится, она становится едкой и может повредить стенки вашей кузницы изнутри, поэтому удостоверьтесь, что кирпичи в вашей кузнице огнеупорные.
Кроме того, горячая бура, попавшая на кожу, может быть довольно болезненной и может оставлять шрамы, поэтому обязательно надевайте соответствующую экипировку. Последней частью кузнечной сварки является сама сварка. Когда изделие горячее, вы можете начать ударять по нему. Идея состоит в том, чтобы сначала выбить его в форме квадратного бруска. Когда вы бьете, вы должны следить за поворотом кабеля. Лично я предпочитаю начинать с середины и прокладывать себе путь к концам.
Удары приведут к тому, что волокна будут отделяться друг от друга, поэтому необходимо максимально уменьшить расстояние от первого удара до следующего. Вы поймете, что изделие стало однородным по измененному звуку, который будет издаваться при ударе. Изначально, он будет более глухим, но как только металл станет однородным, звук станет ярким и звонким. Как только он станет однородным, можно начинать придавать нужную форму.
Как сделать дамасскую сталь самому
Перевел SaorY для mozgochiny.ru
Приветствую всех мозгоремесленников! После почти года «общения» с молотом и наковальней, я, наконец-то, приобрел необходимые опыт и инструменты для создания кованных поделок, таких как небольшой «дамасский» нож из данной мозгостатьи.
А начинал я, кстати, с небольшой кувалды в качестве наковальни, бил по которой небольшим молотком.
Сейчас же речь пойдет о создании своими руками небольшого, кованного, а не вырезанного, ножа с помощью самодельного горна, наковальни, молота и решимости. На лавры профессионала я не претендую, и это, безусловно, не единственный спсособ получения сварного дамасска, это рассказ о том, как мне удалось его сделать.
Дамасской сталью сегодня называют сварной дамасск, получаемый из сваренных металлических пластин различной мозгостали, впоследствии прокованных и перекрученных. Это как слепить вместе пластилин разных цветов и перекрутить его для получения волнистого узора.
После ковки такую заготовку подвергают травлению, при котором разнородные металлы заготовки разъедаются неравномерно, тем самым образуя красивый контраст.
Оригинальная дамасская сталь получается другим, весьма специфическим способом (хотя внешне похожа на современный дамасск), и мало кто знает, как ее создать, данный факт создал дамасску репутацию металла, якобы наделенного волшебной силой.
А причина этой «силы», аналогичной и для самурайских мечей — процесс, позволяющий получать более однородную, и следовательно с нужными качествами, сталь, чего нельзя добиться другими способами, и дающий возможность включать в состав заготовки низкокачественную и высоко/низко углеродистую сталь. Что дает намного более качественное лезвие.
!!! ВНИМАНИЕ!! Нож может быть опасен, прошу не давать его в руки людям с нарушениями психики!!!
Шаг 1: Материалы и инструменты
— стальные пластинки двух или более марок (предпочтительней в высоким содержанием угдерода), которые будут контрастировать друг с другом, я взял высокоуглеродистую 1095 сталь и сталь 15n20, с небольшим содержанием никеля, который добавит яркости и контраста после травления— флюс (бура, которую можно приобрести в хозяйственном магазине)— кусок арматуры, длинный пруток (будет приварен к заготовке в качестве ручки)— дерево на ваш выбор для рукоятки ножа— эпоксидная смола (отвердевающая за 5 минут самое то)— латунные клепки— состав для обработки древесины рукоятки, я использовал льняное масло— масло для закалки металла (растительное)
— хлорное железо
— наковальня (желательно настоящая стальная наковальня, хотя при отсутствии таковой подойдут и некоторые другие прочные объекты: кусок рельса, кувалда, большая металлическая болванка, старый причальный столбик «кнехт», или просто большая прочная, твердая и ровная поверхность.
Помните как все началось с ударов камнем на большом камне)— молот (я использовал весом 1.
3кг, с поперечным бойком)— клещи— сварка (необязательна, но желательна для сваривания пластинок друг с другом и приваривания ручки, если у вас нет сварки, то можно плотно обернуть пластины проволокой)— кузнечный горн (способный нагреть заготовку до необходимых для ковки температур, что очень важно для качественного сплавления пластин друг с другом, более подробно об этом позднее)— ленточный шлифстанок или напильник с горой терпения— духовой шкаф или другой способ закаливания— дрель или сверлильный станок
— тиски (очень полезна вещь)
Шаг 2: Сборка заготовки
Стальные пластинки обрезаются по нужным мозгоразмерам, мои к примеру 7.6х1.2см; при этом, чем больше заготовка, тем труднее ее формировать молотом.
Перед тем как сварить их в стопку, пластинки со всех сторон очищаются от ржавчины и окалины.
Далее пластинки укладываются стопкой, чередуя марки стали, так моя заготовка состояла их 7 пластин, три из которых марки 15n20, и четыре — 1095.
Выравненные относительно друг друга пластинки прихватываются сваркой (не обращайте особо внимания на мой шов), а затем к стопке приваривается ручка, чтобы было легче оперировать с заготовкой при ковке. Нет ничего зазорного, особенно после того как, стопка пластин сварена, в том, чтобы использовать только клещи. Я в любом случае выковал себе свои.
Шаг 3: Первая ковка стопки
Немного о моем горне: сделан он своими руками из пустого (для предосторожности специально купил новый) газового баллона, внутри выложен 5см-м слоем каолиновой ваты и огнеупорным цементом. Разогревается он горелкой типа Ron-Reil, о которой есть много хороших мозгостатей. Сам горн не особо большой и без проблем разогревается до нужной температуры.
Итак, заготовка из пластин нагревается до вишнево-красного цвета, жар для этого нужен не очень сильный.
Нагретая заготовка самоделки посыпается бурой, которая сразу начинает плавиться и необходимо позволить ей просочится между пластинами.
Это удалит окалину и предотвратит окисление, не позволяя кислороду контактировать с металлом. Данное действие обеспечит чистоту металла заготовки.
Затем заготовка снова нагревается в горне и процедура повторяется еще пару раз, не забывая очищать окалину при необходимости.
А уже после этого заготовка нагревается до ковочной температуры, сколько это не могу сказать точно, но полагаю, где-то в районе 1260-1315 градусов Цельсия.
При такой температуре заготовка будет иметь очень яркий желто-оранжевый цвет, примерно как умеренный дневной свет.
Затем заготовка быстро помещается на наковальню и легкими, мягкими ударами, равномерно по всей площади, начинается сквовка пластин воедино. Далее заготовка снова помещается в горн и разогревается до ковочной температуры, а потом проковывается ударами средней силы.
А уже после этого заготовка вытягивается, так, чтобы ее можно было загнуть.
Шаг 4: Загибание заготовки
Настало время увеличить количество мозгослоев в заготовке. Для этого заготовка проковывается до длины в два раза большей изначальной, но при этом важно равномерно протягивать ее, а не просто растягивать.
По середине протянутой заготовки на подсечке, зубилом или другим подходящим способом делается поперечное углубление на 3/4 или 4/5 по толщине, по которому заготовка затем складывается пополам на краю наковальни, переворачивается и проковывается по всей длине, при этом убедившись, что половинки не сдвинулись относительно друг друга по боковым кромкам.
Затем повторяется процесс нагревания/ковки из предыдущего шага: флюс, нагрев, остывание, нагрев, ковка, горн.
Процедура увеличения числа слое повторяется до нужного количества этих слоев, так я сложил ее 4 раза и получил 112 слоев. (Хотите больше слоев, пожалуйста, узор тогда получится мельче.
Формула для рассчета слоев такова: начальное количество * 2 в степени количества загибаний, то есть 7*24=112).
Далее разогретая до ковочной температуры заготовка самоделки помещается в паз наковальни, хорошенько скручивается, а затем ей снова придается прямоугольная форма.
Но до скручивания, заготовка пробивается по углам для того, чтобы ее форма стала более округлой, ведь при скручивании и обратной проковке в прямоугольную заготовку могут образоваться включения и примеси от образующихся складок, если температура заготовки меньше ковочной.
После этого мозгозаготовка опять проковывается (я повторил его несколько раз), и охлаждается, а чтобы убедиться в однородности ковки, я зачистил один из концов заготовки.
Пошаговая технология изготовления булата из подшипника
Изделия из готовых слитков или заготовок производятся в следующей последовательности.
Внутреннее кольцо подшипника изготовлено из сплава ШХ-15. Его распиливают отрезным диском болгарки, направляют на прогрев в горн. Желательная температура прогрева 900…950 ⁰С.
На наковальне удерживают заготовку кузнечными щипцами. Отбивая молотком выпуклости, из кольца формируют полосу.
Убирают впадины с полосы.
На гриндере придают нужную форму.
С помощью специальной оправки удерживают заготовку. Постоянный угол позволяет с обеих сторон создать одинаковые спуски.
Окончательная форма изделия получается путем обтачивания.
Паста ГОИ и вспомогательный бархатный валик помогают отполировать поверхность.
После полировки получается готовый клинок. Остается изготовить ручку, больстер и ножны. Тогда изделие можно считать законченным.
Оснащение мастерской для производства изделий
В мастерской домашнего мастера, желающего заняться изготовлением изделий из дамасской стали, нужно иметь:
- Сварочный аппарат – с его помощью пластины из материалов различной прочности свариваются в единый блок, которые можно обрабатывать совместно.
- Горн – в нем выполняется нагрев заготовок из готовых предметов до высоких значений температуры (более 800 ⁰С).
- Наковальня нужна для ковки. Методом деформации производится кузнечная сварка, меняется форма детали на разных стадиях обработки.
- Набор молотков и молотов помогает наносить удары с разной силой. Когда работают вдвоем, то ведущий кузнец ударами легкого молотка показывает подручному места для нанесения ударов тяжелым молотом.
- Тиски используют для фиксации заготовок на разных этапах работы.
- Сверлильный станок необходим для сверления отверстий.
- Заточной станок используется чаще остальных, на нем изделиям придают форму и остроту.
- Гриндер – это вариант заточного станка, отличительная особенность заключается в использовании ленты с абразивным покрытием, склеенной в кольцо. С помощью гриндера формируют ровные спуски под заданным углом.
- Станок для изготовления спусков. Качественная заточка до бритвенной остроты возможна только на специальном приспособлении, которое позволяет двигаться по строго определенной траектории.
- Болгарка набором отрезных и зачистных дисков. Простой инструмент оказывает помощь при выполнении самых разных видов действий.
Типы узоров
В результате технологического процесса по созданию дамасской стали на поверхности образуется уникальный рисунок – узор. Выделяют несколько типов.
Дикий дамаск
Наиболее распространенный и простой в изготовлении. Название получил благодаря неупорядоченному узору. Пакет полос из нескольких сортов стали сваривают в единый блок. Многократно перегибают и проковывают снова. Слои металла смешиваются хаотично. Рисунок формируется случайно, выглядит неоднородно.
Одна из самых древних разновидностей дамасской стали. Пользуется высокой популярностью у коллекционеров в виду уникальности узора каждого изделия: ножа, сабли, кинжала.
Штемпельный
Разновидность традиционного дамаска. Узор получается более однородный. Чередуются геометрические фигуры: круги, полосы, кольца. Включает в себя два способа изготовления:
- Пакет металлов сварен заранее. Удары штемпеля наносятся в заданном порядке. Готовое изделие подвергается шлифовке. С поверхности убирается лишний металл с целью более четкого проявления рельефа и рисунка.
- Узор наносится на пакет слесарным способом – фрезой или сверлом. Затем пакет проковывается.
Штампы (штемпели – немецкое слово, от него образовано название) делятся по типу нанесения рисунков:
- сетчатый;
- ступенчатый (лестничный);
- волнистый;
- ромбический;
- кольчатый.
Узоры получаются похожими на рисунок древесного шпона или круги на воде.
Типы рисунков в свою очередь делятся на большое разнообразие узоров. Мастер кузнечного дела может выделяться своим специфическим фирменным стилем. В США популярен дамаск с типом рисунка павлиний глаз, изделия с узором в виде крестиков, имитации колючей проволоки или сетки. Для изготовления первого применяется равномерное сверление металла по всей ширине заготовки.
Турецкая дамасская сталь
Относится к традиционной разновидности узорчатой стали. Способ изготовления представляет собой проковку пучка перевитых стальных прутов. Состав прутков различается. На поверхности образуется сложный рисунок – множество плавных волнистых линий. Размер линий зависит от химического состава металла прутов, их диаметра, способа скручивания.
Японская
Выделяется тонкой структурой слоистой стали. Поверхность подвергается травлению. Структура сплава проступает благодаря необычной полировке. Закалка также имеет особенности. Рукоять клинка покрывается защитным слоем глиняной смеси. Закалке подвергается только само лезвие. Результат отражается на свойствах японского меча. Лезвие становится твердым, острым и хрупким. Рукоять остается упругой.
Мозаичный
Современная разновидность дамаска. Название получила из-за специфического способа изготовления. Слоистая структура дает красивый декоративный эффект. Выделяют два наиболее популярных метода изготовления:
Оболочечный
Для соединения элементов мозаики применяется металлическая труба или контейнер. Контрастная сталь укладывается внутрь. Емкость заполняется инертным газом или маслом. При нагревании происходит связывание кислорода. Внутри оболочки образуется нейтральная среда. Труба полностью заваривается. В таком состоянии оболочка отправляется в горн. Раскаляется до сварочной температуры. Выковывание часто происходит с помощью гидравлического пресса. После образования единой массы металла, оболочка удаляется. Для удаления применяется механический метод. Полученная заготовка проходит дальнейшую обработку.
Технологичный
В бруске стали вырезаются отверстия, в соответствии с заданным рисунком. В отверстия помещаются вкладыши металла другого химического состава равного диаметра. Отверстия и вкладыши вырезаются плазменным резаком. Пакет подвергается сварке диффузионным методом.
Преимуществом данного метода является возможность создания необходимого рисунка, различных изображений. В отличие от поверхностной гравировки, узор залегает на всю толщину клинка.
Волокнистый
Таким методом изготавливаются качественные японские ножи. Слои стали располагают не в длину будущего клинка. Пруты мелко нарезаются и раскладываются под прямым углом. В таком виде пакет проковывается.
Комбинированный
Сочетает классический и традиционный метод изготовления. Оба метода применяются одновременно, отсюда название. На брусок, собранный мозаичным способом, наносится штемпельный узор. Поверхность проковывается и шлифуется. В случае нанесения рельефа путем высверливания или фрезерования, заготовленный сплав подвергается проковке и травится. Шлифовка в этом случае не применяется.
Возможно также сочетание техники ковки дикого дамаска и вставки в сплав металла с контрастными свойствами. В качестве, отличающегося по составу, сплава применяется никель. Он имеет белый цвет, что позволяет выделяться на фоне общего черно-серого узора клинка.
Промышленный
Производится на промышленном оборудование металлургических предприятий. Качество клинков не отличается от ручной работы мастеров кузнечного дела. Масштабы производства значительно больше. По типу узоров может различаться на дикий, мозаичный, комбинированный.
Современная Дамасская Сталь
По металлической поверхности змеится рисунок. В нем можно угадать и древнюю арабскую вязь, и горячие волны песков, и светлые барашки прибоя, и туманные разводы штормовой пены… Каждый клинок уникален, это понимают не только знатоки. Ведь рисунок на нем – что почерк – и нет другого такого. Почерк мастера кузнечного дела.
Игорь Юрьевич Пампуха – кузнец в третьем поколении. Его дед был военным мастером-оружейником в одной из частей красной армии, отец долгое время работал кузнецом на , и сейчас у него своя кузница в нижегородской области. Игорь Юрьевич родился в Душанбе, там же впервые встал к молоту. Теперь он – известный кузнец, член творческого союза «гильдия мастеров-оружейников» , постоянный участник и дипломант международных выставок «клинок», «оружие и охота», «охота и рыбалка на Руси».
…Сквозь легкую непогоду приходящей осени пробиваются лучи еще по-летнему жаркого солнца. Входим в современную кузницу: повсюду холодно поблескивает металл инструмента и заготовок. «сейчас здесь будет жарко, – уверяет кузнец, улыбаясь сквозь усы. – я вам покажу, как делают наиболее простой – штемпельный дамаск.
Конечно, не с «нуля», а от момента уже сваренного многослойного пакета, иначе вам пришлось бы провести в кузнице целый день». Уверенной рукой мастер насыпает кокс. И вот он уже в печи… Вскоре от раскрасневшейся массы начинает идти тепло. Кусок металла не кажется чем-то особенным. Пытаемся угадать, что же получится…
Дамаск? Булат? Вот в чем вопрос!
Дамаск и булат часто путают. В древности высоко ценилась индийская сталь, которую можно было купить в Дамаске, ставшем центром оружейной торговли в эпоху Александра Македонского. Однако происхождение стали на дамасском базаре зачастую было трудно выяснить, поэтому называли «Дамаском» практически все приобретенное там оружие.
Историки металлургии различают «чистый Дамаск» – старую индийскую литую узорчатую сталь, и «сварной Дамаск» или новую «дамасскую сталь». «Чистый Дамаск», который более известен под русским названием «булат», упругий и очень твердый материал. Заточенное лезвие булатного клинка может долго сохранять остроту.
«Сварной Дамаск» (современная дамасская сталь
) или, как его еще называют, «сварной булат» уступает настоящему литому булату в твердости, но качество клинков из Дамаска выше, чем из обычной стали. Способ получения дамасской стали, скорей всего, изобрели случайно. Раньше оставшиеся отсечки, обрезки (металл ведь был в дефиците, ничего не выбрасывали) – все вместе собирали и варили сталь для ножей и инструментов. Однажды кто-то увидел, что получается красивый узор, да и качество металла становится заметно лучше, и стали складывать куски специально.
Известно, что само железо не обладает достаточной твердостью, она появляется в его сплавах с углеродом и легирующими добавками. В те времена углеродистой стали как таковой не было, но в зависимости от руды на молекулярном уровне исходный металл содержал какое-то количество хрома, молибдена или других элементов. В результате ковки сталь получалась лучше или хуже, но содержание углерода все равно оставалось недостаточным. Для улучшения свойств металла слои многократно перекладывали, нагревали на огне, закаливали, благодаря чему сталь приобретала необходимую прочность и твердость.
Сегодня кузнецы работают с готовым металлом. В современных марках сталей содержание углерода и легирующих элементов определено (в толще нашего пакета углерода примерно 0,8%, а также присутствуют молибден, хром и никель, которые дают хорошую структуру). Поэтому нет необходимости в некоторых трудоемких операциях. Но все-таки, если сравнивать старинную технологию и нашу – принцип остался тот же, только материалы разные.
Рецепт булата
только на первый взгляд прост: обмазывают тигель глиной, внутрь загружают куски разного металла, закрывают крышкой диаметром чуть больше, снова обмазывают глиной. Затем сверху наносится еще одна термостойкая обмазка. Тигель ставят в печь на 5,5-б ч (часа четыре идет набор нужной температуры и около двух часов – плавка). Получается слиток – это и есть кристалл сверхтвердой структуры. Потом отрезают слитку «голову» и нижнюю часть и расковывают. На самом деле, все гораздо сложнее. Можно долго отливать, а потом окажется, что вышло с трещиной, и все старания напрасны.
В изготовлении дамасской стали свои секреты. При изготовлении штемпельного Дамаска уходит 1-1,5 ч на проковку и примерно столько же – на заготовку. В сложных дамасках – только 3-4 дня на то, чтобы собрать и сварить пакет. Мозаичный Дамаск делают из слоев разной структуры – скрученной, слоистой, выложенной в определенном порядке. Скручивают в обычных тисках в горячем состоянии. Слои нужно тщательно складывать. По режущим свойствам мозаичный и штемпельный Дамаск практически не отличаются, хотя цена у них разная.
Есть ли «формулы» булата и Дамаска? Знать их – это одно, а вот научиться применять на практике – совсем другое. Надо уметь сделать металл таким, чтобы он обладал высокими режущими свойствами – был рабочим материалом. А чтобы он работал – надо правильно отковать, правильно отрезать, правильно закалить, правильно отпустить, правильно заточить. Вот, к примеру, медицинская сталь: ошибка в 10°С при термообработке дает совершенно другой материал – нужно четко выдерживать весь технологический процесс. А это трудно сделать, если нет опыта.
Чтобы определить качество клинка, надо отдать его в работу. Если целый день резать что-нибудь твердое, клинок из Дамаска сядет примерно до обеда, а из булата – где-нибудь к вечеру. И его тоже придется точить. В технике заточки свои секреты: можно заточить так, что клинок будет резать волос на лету.
Недостатки
Главный недостаток — низкая устойчивость к коррозии металла, из-за большого содержания углерода в составе. Готовая продукция требует тщательного ухода и хранения.
Отсутствие легирующих элементов – необходимых компонентов для придания определенных физических свойств металлу – приводит к образованию ржавчины на поверхности лезвия. В результате клинок может быстро прийти в негодность.
Хранить изделия из дамасской стали рекомендуется в масляном составе.
Высокая стоимость изделий. Сложное производство, уникальные узоры и превосходные характеристики прочности металла сказываются на высокой цене.
Использование качественной стали в изделиях
Не только оружие нуждается в прочных материалах. Конструкционные материалы с особыми свойствами используются в самых разных отраслях промышленности.
Кованые изделия работают в автомобилях, на железнодорожном транспорте, в сельскохозяйственных машинах, на космических кораблях. Используется только весьма упрощенная технология. Ковкой добиваются получения мелкого зерна в строении металла. Устраняются возможные раковины, которые присутствуют в отливках.
Образец современного клинка с выраженным рисунком:
Для дамасской стали отмечают плюсы и минусы.
Положительные характеристики
- Высокая прочность изделия, выдерживает нагрузку, приложенную в разных направлениях (сжимающую, растягивающую, изгибающую и другие виды нагружений).
- Износостойкость режущей кромки, долго держит остроту.
- Имеет необычный внешний вид, невозможно повторить рисунок на аналогичном предмете, делает его узнаваемым.
- Высокая стоимость при реализации.
Специальный вид дамасской стали, изготовленной из троса:
Перечисленные плюсы часто привлекают мастеров заниматься производством по технологии многократной проковки заготовок. Для каждой новой партии товара могут использоваться свои способы и последовательность ковки.
Недостатки
Главный недостаток – это высокие затраты труда на производство изделия. Приходится прибегать к многократному нагреванию заготовки.
Высокоуглеродистая сталь подвержена коррозии. На вопрос: «Ржавеет ли?» Можно ответить однозначно, что без надлежащего ухода ржавчина быстро уничтожает изделие.
Финка из дамасской стали, современное изделие:
Рассчет среднего содержания углерода в дамасской стали
Статей о дамасской стали написано множество, но, поскольку вы собираетесь ее делать, стоит повторить некоторые теоретические положения. Дамасская сталь состоит из чередующихся слоев высоко и низкоуглеродистой стали.
Важную роль играет
среднее содержание углерода в дамаске
.
Его можно рассчитать следующим образом:
Предположим, вы сварили пакет из 30 граммов Ст3 и 70 граммов У8. Таким образом, в вашем дамаске 30% стали с 0.3% углерода и 70% стали с 0.8% углерода. Составив простую пропорцию, вычисляем, что (0.3 х 0.003 + 0.7 х 0.008) х 100 = 0.65. Следовательно, среднее содержание углерода в пакете равно 0.65%. Маловато. А еще надо учесть, что при первом нагреве пакета до сварочной температуры выгорает порядка 0.3% углерода, а при каждом последующем нагреве – еще около 0.03%. Значит, нужно использовать более высокоуглеродистые марки сталей, либо повышать относительное содержание У8 в пакете. По этой формуле вы можете подсчитать среднее количество углерода в пакете и, соответственно, выбрать подходящий закалочный режим. Повысить содержание углерода может операция, называемая науглероживанием. Следует также помнить, что контрастный узор получается при использовании сталей, различие которых по углероду равно или превышает 0.4%. Протравка готового изделия производится в одном из вышеперечисленных реактивов. При этом изделие должно быть уже закалено (закалка повышает контрастность узора) и отполировано. Обезжиренное изделие целиком помещают в протравочный раствор, операцию продолжают до четкого и полного проявления узора.
: Финальный и защита
Дамасская сталь должна быть похожа на один сплошной кусок металла. Чтобы получить рисунок, вам нужно протравить сталь кислотой. Существует несколько вариантов применения кислот, но лично я использую хлорид железа. Если вы хотите получить очень поверхностное травление, например, изображение на поверхности, вам нужно только окунуть металл в кислоту примерно на 20 минут.
Я хотел получить очень глубокое травление, которое можно было почувствовать, поэтому я погрузил мою заготовку на 7 часов. Как только вы закончите травление, вы должны очистить металл и нейтрализовать кислоту. Один из самых простых способов сделать это — просто распылить очиститель для стекла на выгравированный кусочек после того, как он был промыт водой. Не забудьте одеть перчатки и средства защиты глаз для всего этого. Если вы хотите добавить какой-то цвет на изделие, как на двух последних фото, просто немного нагрейте его после травления до достижения желаемого цвета.
Как только травление пройдено, последний шаг — защитить металл. Сталь сильна, но, к сожалению, имеет свойство ржаветь. Если кусок, который вы используете, должен быть практичным, вроде ножа, вы можете нанести воск на его поверхность.
Если деталь более декоративна, вы можете нанести прозрачный слой. Это все зависит от предпочтений. Лично я решил попробовать лак для ногтей. Обычно я использую прозрачный полиуретан, но в этот раз решил попробовать что-то новое. После того, как деталь покрыта лаком, все, что осталось, это наслаждаться её видом.
Химический состав проволоки
Перед тем как сделать нож, пытаемся выяснить приблизительный химический состав проволоки, это необходимо для того, чтобы узнать, возможно, ли сварить её кузнечной сваркой и приблизительное количество углерода – это необходимо, чтобы узнать возьмёт ли готовый клинок закалку. Этот сложный анализ мы проводим достаточно просто — проверкой на искру.
Рис 8. (проверка на искру).
По искре видим, что метал, не легирован, что говорит нам о возможности её сварки горновым способом и то, что количество углерода 0,8-1%, что позволяет нам предположить, что метал, возьмёт достойную закалку. Также существует возможность выгорания углерода при горновой сварке, но это мы сможем проверить только после сварки.
Нож из троса своими руками
Приобрести нож из качественной стали, конечно, не проблема. Если не хватает ассортимента обычных или фирменных клинков, можно найти специалиста, работающего по индивидуальному заказу.
Однако можно пойти и другим путем – сделать нож самому. С первого раза выковать идеальный клинок, скорее всего, не получится, но кто знает…
А самодельный нож из троса – это стоящая затея, результатом может стать качественный клинок с видимым рисунком на лезвии, образованным перемешиванием слоев металла в процессе его ковки.
Выбор материала
Изготовлением клинков в наше время занимаются только истинные ценители этого ремесла. Однако даже начинающий кузнец и любой желающий может попробовать выковать самодельный нож.
Проще всего это сделать из куска толстой арматуры, старого напильника или отрезка автомобильной рессоры. Чуть сложнее будет расковать сверло или обойму подшипника. Можно получить интересный результат из сработанной цепи от бензопилы или двигателя автомобиля.
Еще одним материалом, который после ковки может стать качественным клинком, является трос. Его жилы состоят из углеродистой стали, способной хорошо держать острие после закалки. Если удастся сохранить плетеный рисунок после ковки, может получиться очень оригинальный клинок, отдаленно напоминающий дикую дамасскую сталь.
Что нужно знать, чтобы выяснить, как сделать нож из троса? Два важных нюанса: первый – сохранятся ли свойства высокоуглеродистого материала в процессе обработки; второй – проявится ли на лезвии видимый рисунок, изящно переходящий в отточенное острие.
Дамасская сталь
Раньше острые, пластичные и надежные клинки с узорчатым рисунком на лезвии называли булатными (по одной из версий – от провинции Фулад в Персии, где их изготавливали). Достигались такие характеристики и видимый эффект различными методами.
Сталь можно было выплавить в тигле путем металлургического литья, экспериментируя с составом материала. Другой вариант – «сварить» разные по твердости стальные полосы в кузнечном горне и затем расковать полученную заготовку. Клинки, выкованные кузнецами по специальной методике, стали называть дамасскими.
Отличаются они именно методом изготовления и технологией, а не характеристиками и степенью выраженности рисунка. Расковав нож из троса, своими руками можно попытаться создать клинок, отдаленно напоминающий такой материал. И хотя рисунок на лезвии – это не самоцель, он все-таки является отличительной особенностью дамасской стали.
Кузнечный инструмент и материалы
Чтобы выковать нож из троса своими руками, нужно освоить хотя бы на минимальном уровне ремесло кузнеца. Для этого понадобится пара молотков: один массивный (до 2 кг), другой – легче (до 0,5 кг) для тонкой работы, клещи, наковальня и самодельная печь (кузнечное горнило) с принудительной подачей воздуха.
Не обойтись в процессе изготовления без болгарки, точильного станка, электросварки. Понадобятся тиски и разводной ключ. Топливом для горнила может служить древесный уголь из пород, дающих большой жар, ведь разогревать заготовку придется до температуры свыше 1200 °С.
Для лучшего «сваривания» можно использовать буру в качестве флюса. Она убирает окалину и препятствует выгоранию углерода из материала. Также необходимо подготовить масло для закалки, обеспечить технику безопасности.
Возможность воспользоваться чьей-то кузнечной мастерской или кузней предприятия с механическим молотом существенно облегчит задачу.
Подготовительные операции
Чтобы изготовить нож из троса, прежде всего нужно сделать на бумаге его набросок или эскиз. Затем придется найти подходящий материал. Нужно проверить его и хотя бы отдаленно определить в нем состав углерода.
От этого зависит, возьмет ли будущий клинок закалку, будет ли он держать острие и получится ли провести кузнечную «сварку». Проверку производят на искры от точильного камня. Умеренно плотный оранжевый их сноп будет означать, что сварка возможна, углерода в стали содержится около 1%, чего достаточно для закалки.
Далее нужно отрезать кусок троса необходимой длины. На этом этапе определяются со способом изготовления рукояти. Она может быть из цельного отрезка троса без проковки. Нож будет оригинально смотреться, но иметь приличный вес.
Другой вариант – приварить электросваркой к отрезку троса прут арматуры. За такую ручку удобно держаться, нагревая заготовку в горниле и обрабатывая ее молотками. На ней потом можно сделать наборную рукоять или, расклепав, установить декоративные накладки.
Перед началом работы трос стягивают хомутами из стальной проволоки в нескольких местах. Это делается для того, чтобы в процессе нагрева тонкие жилы не расплетались.
Как из троса выковать нож?
В разожженное горнило закладывают заготовку и дают ей разогреться до 800 °C. На этом этапе жилы троса отпускаются (отжиг), материал становится податливым. Дополнительно выгорает масло и грязь.
После остывания заготовка зажимается в тиски и электросваркой обваривается один из концов троса. Разводным ключом он «докручивается» по ходу плетения до максимальной плотности. Обваривается другой край с одновременным креплением отрезка арматуры для удобства работы.Проволочные хомуты убираются, заготовка разогревается до 1200 °C, обильно пересыпается бурой. Это нужно для лучшего провара. После повторного нагрева производится кузнечная «сварка». Тяжелым молотом трос расковывается по плоскости, периодически посыпается бурой.
Заготовка постоянно разогревается. Чем чаще это делать, чем интенсивнее происходит ковка, тем лучше «сваривается» материал. После грубой обработки переходят к проковке лезвия, будущей режущей кромки, хвостовика. На этом этапе больше используют молоток меньшей массы, придавая заготовке очертания, напоминающие эскиз будущего клинка.
Сложности технологии
Необходимо постоянно следить за температурой заготовки, не давая ей остывать. Работая тяжелым молотом, особенно без должной практики и опыта, можно легко повредить завитки троса в местах, где должен остаться отчетливый рисунок плетения. Нежелательные попадания ребром или углом кувалды по разогретой заготовке оставляют глубокие вмятины, которые не всегда удается сточить.
При работе неизбежен процесс выгорания углерода из металла. Есть мастера, которые расковывают нож из троса на плотной древесине, положенной на плоскость наковальни. При соприкосновении с разогретым металлом она тлеет, кислород воздуха в месте соприкосновения сжигается, что снижает степень выгорания углерода из материала.
К тому же, расковывая трос на дереве, вы добиваетесь того, что заготовка медленнее остывает, можно за один цикл сделать больший объем работы.
Особый подход
Ковка ножа из троса возможна и по другой технологии. Есть мастера, которые перед кузнечной «сваркой» упаковывают отожженную и уплотненную заготовку троса необходимой длины в отрезок трубы из нержавеющей стали. Ее диаметр подбирается таким образом, чтобы трос входил в нее очень плотно, с некоторым усилием.
Оба конца такого футляра заваривают электросваркой, сплавляя концы троса с трубой. Заготовка разогревается до температуры 1200-1300 °C и в таком виде расковывается. Легированная нержавеющая сталь трубы с тросом не сваривается, а служит только защитным чехлом от неравномерной ковки. Кроме того, раскаленный трос не вступает в контакт с кислородом воздуха и углерод в нем при ковке выгорает минимально.
Если использовать при этом гидравлический пресс, то можно существенно облегчить кузнечную «сварку». После нагрева до 1300 °C футляр с тросом внутри помещается под нагрузку и оставляется до остывания. Если использовать матрицы, то сразу можно сформировать утолщения под шейку для перехода с клинка на рукоять и обушок хвостовика. При следующем нагреве проковкой через футляр дорабатывается форма лезвия.
Уход за ножевой рукоятью
Уход за рукоятью ножа не менее важен, чем обслуживание клинка. Популярные деревянные и кожаные рукояти необходимо беречь от продолжительных контактов с влагой, чтобы избежать деформаций, разбухания и растрескивания. Если рукоять промокла, ее необходимо высушить в теплом и затененном месте. Если сушить нож на ярком солнце или возле отопительных приборов, резкое испарение влаги и перепад температур могут стать причиной появления трещин, коробления, деформаций.
Рукоять должна обслуживаться наравне с клинком после каждого применения ножа и в ходе профилактического осмотра. Для смазывания древесины подойдут специальные средства для ухода за мебелью и растительные масла, например оливковое, льняное, гвоздичное.
Рукояти из рога или полимеров нужно регулярно протирать и оберегать от влаги и прямых солнечных лучей.
Уход за ножнами
Уход за ножом не должен быть однобоким. Очистив клинок и смазав рукоять, нужно позаботиться и о ножнах. Здесь главное понимать, что ножны – средство транспортировки ножа, а не место его хранения. Дубильные вещества в коже негативно влияют на сталь клинка, а забытый надолго в ножнах влажный и грязный нож может стать причиной разбухания и снижения упругости материала.
Наружные поверхности ножен необходимо регулярно очищать от загрязнителей и обрабатывать автомобильным кондиционером для кожаных салонов. Важно не забывать удалять изнутри ножен попавшие туда ворс, песчинки и прочий мелкий мусор, которые могут исцарапать клинок.
Кожа легко поглощает стойкие загрязнители, например ржавчину. Поэтому если на ноже образовалась окись, нельзя допускать ее попадания на поверхности ножен. Также важно своевременно обновлять порванные нити швов и заменять вышедшие из строя заклепки.
