Что такое кованая сталь

Обновлено: 28.11.2022

Стальные изделия могут быть изготовлены путем литья или ковки стали. Стальное литье - это процесс, при котором металл нагревают до тех пор, пока он не достигнет жидкого состояния, а затем разливают в форму, которая формирует желаемый продукт. Стальная ковка подразумевает приложение механических сил к нагретым твердым блокам стали (таким как слитки и / или заготовки), которые безвозвратно формируются в желаемые изделия.

Стальная поковка и отливка

Оба производственных процесса требуют применения высоких температур к стальному сырью (для его разжижения или податливости) и выполнения механической обработки с ЧПУ (устройство числового программного управления) в конце процесса для получения конечного продукта.

Конечные продукты могут также подвергаться поверхностной обработке, такой как покраска, порошковое покрытие, полировка, различные типы покрытий (например, цинкование) и защита от износа / упрочнение (нанесение покрытия из карбида вольфрама).

Наконец, что немаловажно, литые и кованые детали могут быть собраны, сварены, спаяны с твердым покрытием перед отправкой в качестве конечного продукта.

Продукты, полученные в результате процессов литья и ковки, имеют различные свойства с точки зрения пористости поверхности (как правило, лучше для кованых и литых изделий), зернистой структуры (лучше для кованых изделий), прочности на растяжение (как правило, лучше для кованых изделий) и устойчивости к усталостным нагрузкам.

Поэтому эти альтернативные производственные процессы используются (и подходят) для различных обстоятельств и областей применения.



Процесс литья предпочтителен для:

  • деталей и компонентов, которые были бы слишком сложными или дорогостоящими для изготовления ковкой стали (например, большие корпуса клапанов);
  • частей, которые имеют внутренние полости;
  • крупногабаритных деталей (практически нет ограничений по размеру с точки зрения веса деталей, которые могут быть изготовлены в процессе литья);
  • деталей из специальных сплавов (некоторые конкретные сплавы подделать сложнее, чем литье, например, с высоким содержанием никеля и молибдена, которые обладают значительной стойкостью к механическим воздействиям);
  • деталей, требующих массового производства и небольших партий.

Процесс ковки предпочтителен для:

  • деталей, требующих чрезвычайно высокой прочности, ударной вязкости и сопротивления (действительно, в процессе ковки структура стальных зерен модифицируется в соответствии с формой конечного продукта - с высокой однородностью состава и металлургической рекристаллизацией);
  • частей, которые должны противостоять более сильным ударам и механическим воздействиям;
  • участков, где пористость, риск образования газовой полости, карманов и возможного образования полостей (даже микрогранулированных) неприемлемы;
  • производства механически прочных деталей без использования дорогих сплавов;
  • деталей, которые требуют высокой износостойкости;
  • деталей, подверженные высоким нагрузкам и нагрузкам;
  • высокопроизводительных приложения, когда целостность и качество детали является главной целью в процессе производства, а не время и стоимость.

Развитие технологий литья уменьшило разрыв между физическими свойствами литых и кованых изделий, что делает современные литые изделия очень конкурентоспособными с точки зрения качества, прочности и износостойкости: однако во многих областях ковка стали остается, тем не менее, предпочтительный вариант изготовления (пример: клапаны небольшого размера, то есть кованые клапаны или клапаны высокого давления).

Стальная отливка

Основными типами процессов литья являются:

Отливка в песчаной форме

Литье в песчаные формы является наиболее традиционным методом литья и заключается в заливке жидкого металла в связующие, которые противостоят расплавленному металлу (такие как глиняная связка / твердый связанный зеленый песок / смола, термореактивная смола, песок и оболочка).



Прецизионная отливка

Этот термин относится к точному формованию, выполняемому путем введения жидкого металла в металлическую головку и керамическое покрытие. Материал пресс-формы может быть твердым воском, выплавляемым модельным составом, с расходуемой моделью и т.п.



Эти процессы используются для различных применений с точки зрения размеров деталей (литье в песчаные формы используется для крупных деталей, литье по выплавляемым моделям для мелких деталей весом до 100 кг и до 1,5 м максимальной длины), допустимые отклонения (литье по выплавляемым моделям создает более точные детали) и целевые показатели (литье по выплавляемым моделям, как правило, более экономично, чем литье в песчаные формы).

Стальная поковка

Стальная ковка появилась в Китае в древние времена для производства различных видов металлических изделий.

Принимая во внимание, что процедуры и инструменты, используемые для производства кованых деталей, менялись на протяжении веков (от использования наковален, молотков и рабочей силы до автоматических машин в качестве гидравлических прессов), основной процесс ковки стали по-прежнему основан на приложении тепловой энергии к твердому веществу. стальные блоки и их дальнейшая обработка в готовые изделия путем приложения механических (ударных) сил.

Процесс ковки

Основной процесс ковки состоит из нескольких традиционных этапов:

  • сырье (стальные блоки, слитки, заготовки) нарезают на более мелкие части, если необходимо,
  • сырье нагревают до достижения требуемой температуры ковки (применение тепла необходимо для того, чтобы сделать материал пластичным и податливым); температура ковки зависит от типа металла и достигается путем помещения материала в термокамеру / печь;
  • нагретый металл придает механическую силу (давление) необходимой форме;
  • полуфабрикат подвергается механической обработке, чистовой обработке и термообработке

В конце процесса полученный продукт обладает исключительной прочностью, ударной вязкостью и износостойкостью благодаря металлургической рекристаллизации и измельчению зерен в результате применяемой термической и механической обработки.

В зависимости от температуры, применяемой к сырью в процессе ковки, ковка делится на:

  • холодная ковка стали: когда нагрев не применяется, то есть процесс ковки происходит при комнатной температуре (в этом случае требуются более высокие механические силы, и металл имеет более низкую формуемость по сравнению с методами теплой или горячей ковки);
  • Теплая ковочная сталь: сырье нагревают при температуре от 800 до 950/1000 C°;
  • Сталь горячей ковки: когда температура нагрева выше 950/1000 C° (и, как правило, ниже 1300 C°), чтобы придать металлу высокую пластичность и сделать возможной ковку даже при умеренном механическом давлении.

Виды стальных поковок

«Кованая сталь с закрытым штампом» - это процесс ковки, при котором штампы движутся навстречу друг другу и полностью или частично покрывают заготовку. Нагретое сырье, которое приблизительно соответствует форме или размеру конечной кованой детали, помещают в нижнюю часть штампа.

Ковка в открытых штампах

«Кованая сталь с открытой штамповкой» - это процесс деформации куска металла между несколькими штампами, которые не полностью герметизируют материал. Металл формируется под действием штампов, которые «забивают» или «штампуют» материал посредством серии движений, пока не будет достигнута нужная форма.

Различия между ковкой в закрытом и открытом штампе



Области применения стальных отливок и поковок

Стальное литье и ковка используются для производства деталей для следующих отраслей промышленности:

Кованый или прокатный и другие заблуждения. Часть 1

Кованый или прокатный и другие заблуждения. Часть 1

Пролог

В основе всех рассуждений на тему какой нож лучше - из кованой стали или из прокатной, лежит прочный стереотип, что при ковке сталь улучшается, а при прокатке, должно быть, портится или как минимум не улучшается. Иногда еще можно услышать фразы "штампованная сталь" или "штампованный нож", которым придается крайне негативный оттенок и воспринимается, как что-то заведомо некачественное, худшее, нежели столь благородно звучащее - "кованый нож".

Необходимо внести ясность, что на самом деле штампованная сталь сама по себе не существует отдельно от того или иного конкретного изделия, получаемого методом штамповки, а ножи как раз методом штамповки не производят вообще. Штамповка это процесс формовки материалов посредством давления штампом определенной формы. Но к клинкам ножей это не относится, потому что технологически нет нужды - нечего там штамповать. Про ширпотребные китайские кухонники мы тактично не упоминаем, так как большинство из них всё-таки очень трудно называть полноценными ножами.

Если обобщить, именно клинок ножа, с его характерной формой и габаритами, может быть получен двумя способами:

1. Объемная горячая формовка из заготовки стали почти любой формы, то есть методом ковки, причем преимущественно ручной - молотком на наковальне. Это подразумевает случаи единичного производства клинков, когда над каждым из них работает кузнец с молотком и вручную формует клинок требуемого размера и конфигурации.

2. Резка. Начиная от человека с ножовкой по металлу, заканчивая лазерным станком с программным управлением. Осуществляется методом вырезания из заготовки заведомо плоской формы, которая в свою очередь может быть получена либо прокаткой, либо ковкой. Причем самое интересное, что на сегодняшний день практически любая кованая заготовка для будущего клинка производится методом ковки из стального прутка, который в свою очередь был получен опять же методом проката.

Так что такое кованая сталь и чем она отличается от не кованой, если всё равно изначально получается из прокатной?

Ясно, что нас интересует не просто технологическая разница, но различие результативное, по факту, чем так называемый "кованый нож" лучше ножа из прокатной стали? Ведь не даром можно слышать от многих производителей, что их ножи кованные, а потому заведомо лучшие. Без каких-либо объяснений и доказательств. И подавляющее большинство потенциальных покупателей замечательно подкупается подобными лозунгами, кстати так же, как и словом "булат". Производители это прекрасно осознают и пользуются ситуацией, а именно, отсутствием у покупателя понимания процессов, происходящих со сталью во время производства.

Чтобы разобраться во всей этой путанице, важно обозначить главный момент: решающим является вопрос терминологии. Не определившись с терминами, трудно что-либо согласовать и уложить по полкам. Жонглируя словами "простой, булатный, порошковый, кованый, прокатный" и их сочетаниями можно вводить человека в заблуждение бесконечно долго. Это фразы, которыми оперируют коммерчески продвинутые производители, сути происхождения стали они не отображают, и о свойствах каждого конкретного ножа они ничего не говорят.

Поэтому необходимо чётко разделить понятия: что такое нож кованый и нож не кованый.

Глава 1. Ковка, как необходимость

Кованый нож, а точнее говоря, кованый клинок - это когда из заготовки стали, неважно какой формы, человеком вручную формуется контур и геометрия клинка, вытягивается хвостовик, оттягиваются будущие спуски.

Применяется такой метод только в условиях единичного производства ножей одним мастером или немногочисленной группой мастеров. С точки зрения целесообразности метод обоснован в случаях:

1. Если изначальная заготовка стали не совсем подходящей формы. Например, из круглого подшипника одним только способом резки клинок не получить.

2. Ковка клинка в чистовой размер как способ экономии материала. Это объединяет как древних кузнецов, которые знали истинную цену сырью для производства оружия и инструмента, так и современных мастеров, бережливо кующих клинки из полосы дорого купленной стали, просто потому что отрезать лишнее и выбрасывать - расточительно.

3. Когда усиленная деформация осуществляется с целью повлиять на некоторые составляющие структуры стали. В частности, если стоит задача несколько раздробить плотные скопления карбидов в сталях с их высоким содержанием и неравномерным распределением.

Кстати, такой подход дробления твердых фаз принципиально характерен вообще для производства сталей с изначально высоким содержанием крупных карбидов и их скоплений - быстрорежущих, некоторых штамповых сталей (не путать слова "штамповый" и "штампованный")

После непосредственного производства, то есть выплавки, в своем самом первичном виде эти стали содержат настолько крупные скопления карбидов, что их подвергают прокатке и ковке, то есть сильной горячей деформации, до тех пор, пока карбиды не измельчатся до определенного размера. Явление называется карбидной неоднородностью и имеет несколько чётко обозначенных степеней.

В противном случае, к примеру, быстрорежущая сталь с недостаточно раздробленными включениями карбидов считается бракованной. Поскольку крупные карбидные включения являются очень твердыми и хрупкими, то зуб пилы, фрезы, или сверло, на режущую кромку которого попадает такой нежелательный фрагмент, обречено на неизбежное выкрашивание.

Если проводить аналогию с ножом, режущая кромка которого геометрически отличается от режущей кромки фрезы, как яхта от ледокола, то для тонкой и острой РК ножа наличие огромных, твёрдых и хрупких элементов в структуре сказывается еще более плачевно.

Это к слову о так называемых "булатах", как исторических, так и новодельных, у которых степень карбидной неоднородности настолько высока, что густые скопления карбидов в виде различных узоров можно без труда разглядеть невооруженным глазом на расстоянии вытянутой руки.

И это в противовес не имеющим никакого узора современным порошковым быстрорежущим сталям, в составе которых содержание сверхтвёрдых карбидов тугоплавких металлов очень велико, но они имеют минимально возможный размер и максимальное распределение, что позволяет таким сталям демонстрировать колоссальные результаты по удержанию остроты режущей кромки.

Глава 2. Реалии ножевого производства

Ручная ковка стали, в комплексе с другими циклами термообработки, нацеленными на создание необходимой структуры - это метод, позволяющий получить качество ножа, отличное от качеств, свойственных подавляющему большинству других ножей из той же самой стали, но производимых на потоке, к которым применяются стандартные режимы ТО.

Для неискушенных пользователей, разница в стоимости между такими ножами зачастую перекрывает разницу в реальных преимуществах. Поэтому в условиях множественного производства ножей ручная ковка клинков и применение специальных режимов термообработки являются необоснованными с точки зрения экономики предприятия, выпускающего ножи в большом количестве.

Все так называемые "кованые ножи" в условиях современного поточного производства - это когда из прокатного прутка методом ковки на пневмомолоте получают поковку-полосу, из которой потом болгаркой вырезают клинки. После чего, как правило, сразу следует закалка, то есть о какой-либо предварительной термообработке, нацеленной на подготовку структуры к закалке, устранение структурных напряжений после ковки, а так же уменьшение зерна металла, речи не идёт.

Соответственно, совсем не факт, что эти клинки будут лучше, чем так же вырезанные из полос, прокатанных и отожженных сразу на металлургическом заводе, минуя стадию расковки на пневмомолоте из кругляка кузнецом, квалификация которого всегда остается загадкой для покупателя. И хотя в каталогах многих отечественных производителей сегодня можно встретить модели ножей со следами, дескать, "ручной ковки", не обольщайтесь - от того что по заранее вырезанной пластине для рельефа немножко постучали молотком за пару бестолковых нагревов, сталь лучше, увы, не становится.

И тут назревает самый важный вопрос: тогда от чего же всё-таки сталь становится лучше?

Ответ простой: сталь становится лучше от применения осознанной целевой и качественной термообработки. И нужно понимать, что качественная термообработка это не просто хорошая закалка клинка, но весь комплекс мероприятий, связанных с температурным воздействием на сталь, в том числе это относится и к горячей деформации стали.

Причём без громадной принципиальной разницы, происходила ли она под воздействием динамической нагрузки, то есть с ударами молота, либо под более плавным воздействием - при прокате в стане. Поэтому попытка производителя на словах выдать якобы "кованый" нож в качестве заведомо лучшего, нежели прокатный, должна подвергаться здравому скептицизму и вызывать встречные вопросы с просьбой описать технологическую последовательность производства этих хвалёных кованых ножей.

Однако, в жизни между двумя методами горячей деформации, ковкой и прокатом, разница всё же есть. И очень часто она серьёзно сказывается на качестве обрабатываемой стали, а значит и на качестве конечного изделия.

Кованый или прокатный и другие заблуждения. Часть 2

Кованый или прокатный и другие заблуждения. Часть 2

Глава 3. Человеческий фактор

Отличие проката стали в стане на металлургическом заводе от ковки стали кузнецом на пневматическом молоте - в присутствии человеческого фактора.

Прокат стали это автоматизированный процесс, где все стадии проходят в чётко обусловленных технологических рамках: температурный режим, направление деформации, степень деформации. Всё это точно рассчитано и безукоризненно осуществляется механикой и автоматикой. На выходе из прокатного стана получаются изделия необходимой формы и соответствующие всем требованиям по качеству. Далее сталь проходит ОТК, где наличие и без того маловероятных структурных неоднородностей, трещин и прочих дефектов, выявляется и забраковывается, то есть некачественный продукт не выходит из стен производства и отправляется на переплавку.

Совсем другое дело, это горячая деформация в кустарных условиях, тем более с применением промышленного оборудования, такого как тяжёлые пневматические молоты. Здесь главный фактор, влияющий на конечный результат - квалификация оператора молота и горна, то есть кузнеца. Потому что один кузнец выполняет функцию инженера, технолога, наладчика, мастера и контролера ОТК. И только от присутствия комплексных знаний и личной ответственности у конкретного кузнеца зависит, насколько качественной будет сталь, к которой он применял горячую деформацию.

Сталь имеет свойство необратимо разрушаться при применении к ней неправильных температурных и деформационных режимов. То есть, чтобы качественно расковать сталь, нужно объективно понимать и учитывать огромное количество статичных, а так же изменяющихся во времени параметров.

Само собой, любой уважающий себя кузнец обязан знать «на зубок» тепловые режимы для большинства марок стали. Должен относительно точно определять температуру металла по цвету нагрева и филигранно управляться с огромной ухающей махиной. Но не каждому дано в абсолюте чувствовать металл и не позволять применять степень деформации, превышающую критическую для каждой конкретной стали и конкретной температуры нагрева. Плюсом к этому идут другие негативные и часто неотъемлемые факторы, такие как спешка, в следствие желания охватить большой объем работы в кротчайший срок, личная безответственность по отношению к качеству выпускаемой продукции, неправильная организация рабочего пространства, иные отвлекающие явления или искажающие поступающую информацию о состоянии процесса, и т.д.

Глава 4. Качество ковки

Упоминая о таких распространенных заблуждениях, как "ковка упрочняет сталь" или "ковка делает сталь плотнее", необходимо внести ясность, что упрочняет сталь закалка, а не ковка. Это научно обоснованный факт, применяемый во всех отраслях построения конструкций из металла. Ковка, как и прокат - это способ формовки изделий, а не упрочнения стали. Ковка так же и не уплотняет сталь, но за то, вопреки всем стереотипам, запросто может снизить её плотность.

Существуют определенные пределы приложения нагрузки на горячий металл, переходя которые можно ощутимо изменить внутреннюю целостность заготовки. Высокоуглеродистая сталь не терпит неправильного приложения ударов огромной силы, которые зачастую исходят от больших пневмомолотов, даже несмотря на соблюдение интервала ковочных температур. А в сталях с определенной степенью легирования, если их деформировать, не обращая внимание, например, на подстуживание, можно получить не то чтобы структурные микро-разрушения, но и вполне себе ощутимые трещины. Перегрев любой стали тоже ведет к негативным, а иногда и необратимым разрушительным последствиям.

С точки зрения статистики, гораздо больше доверия заводскому прокатному стану, чем непонятному кузнецу, работающему на пневмомолоте с бойком весом в 150 кг, конечно, если на деле не доказано обратное.

Глава 5, заключительная: Выбор

Критерий, по которому можно что-либо определить, только один — практика. Если тот или иной кузнец или производитель ножей утверждает, что сталь на его ножах хорошо откована, закалена и не имеет дефектов, а это касается не только видимых глазу трещин, но и таких структурных изъянов, которые можно наблюдать только в микроскоп или с помощью рентгена, то опровергнуть или подтвердить его слова можно только лабораторными анализами структуры стали, либо её тестированием в полевых условиях, что в случае с готовым ножом является самым верным способом выяснить все его качества. Поэтому, чтобы покупка ножа не превращалась в лотерею, прежде всего необходимо быть уверенным в производителе и его отношении к ножам.

В целом же хочется посоветовать выбирать тот или иной нож не только по критериям, которые старается в первую очередь обозначить или даже навязать сам продавец, но и обращать внимание на другие, куда более значимые аспекты, говорящие сами за себя. Это касается как ножей, так и поведения самого продавца, манеры позиционирования себя и своей продукции. В первую очередь следует обращать внимание на качество исполнения ножа, не только внешнее, но и с точки зрения соответствия конструкции ножа задачам, предполагаемым к выполнению. И конечно же, всегда нужно критически относится к любым громким заявлениям, анализировать поступающую информацию, искать другие источники, сравнивать, делать выводы. Тогда у вас будет гораздо меньше шансов купить недобросовестно сделанный нож.

Что такое кованая сталь

Видео: История железа и стали

Содержание

Главное отличие - кованое железо против стали

Кованое железо - это металлический сплав, состоящий из железа и небольшого количества углерода вместе с некоторыми другими элементами. Сталь - это металлический сплав, изготовленный из железа вместе с другими элементами. Сталь широко используется во всем мире из-за ее высокой прочности и низкой стоимости по сравнению с другими типами металлов и металлических сплавов. Сталь может быть найдена в различных формах и названиях в зависимости от включенных элементов, способа производства, применения и т. Д. Основное различие между кованым железом и сталью заключается в том, что Кованое железо получают путем нагрева и работы с инструментами, тогда как сталь получают путем обжига с последующим добавлением и удалением различных компонентов для создания конечного сплава.

Ключевые области покрыты

1. Что такое кованое железо
- определение, состав, свойства
2. Что такое сталь
- определение, типы, свойства
3. В чем разница между кованым железом и сталью
- Сравнение основных различий

Ключевые термины: сплав, углерод, ковкий, железный, ковкий, стальной, кованый


Что такое кованое железо

Кованое железо представляет собой железный сплав, содержащий очень небольшое количество углерода (около 0,08%). Кованое железо - это форма железа, получаемая плавкой. Кованое железо образуется при сжигании угля. Он также может быть сформирован как побочный продукт производства чугуна.

Кованое железо жесткое и податливое. Это также пластично. Он устойчив к коррозии по сравнению с другими видами железа и легко поддается сварке. Эти свойства используются при производстве разных предметов. Кованое железо состоит из 1-2% добавленного шлака. Шлак является побочным продуктом плавки железной руды. Он содержит кремний, серу, фосфор и т. Д. Деформация производится нагреванием с последующей работой с инструментами.

Рисунок 1: Кованые ворота

Мягкость и пластичность кованого железа обусловлены присутствием меньшего количества углерода. Кованое железо также имеет значительно высокую прочность на разрыв. Он противостоит усталости в течение более высокого момента времени по сравнению с другими формами железа. Он может деформироваться при высоком давлении.

Что такое сталь

Сталь - это металлический сплав, состоящий из железа, углерода и нескольких других элементов, таких как марганец, вольфрам, фосфор и сера. Процентное содержание углерода в стали может варьироваться. В зависимости от количества присутствующего углерода сталь можно разделить на несколько групп, таких как:

  • Мягкая сталь
  • Высокая углеродистая сталь
  • Низкоуглеродистая сталь

Различные системы классификации также используются для классификации стали на различные группы в соответствии с их свойствами.

Типы Стали

  • Углеродистая сталь
  • Легированная сталь
  • Нержавеющая сталь
  • Инструментальные стали

Сталь твердая, очень прочная и пластичная. Но он не устойчив к коррозии (за исключением нержавеющей стали, которая изготавливается путем смешивания хрома с железом, что придает свойства коррозионной стойкости). Сталь легко подвергается коррозии при воздействии влажной среды. Поэтому происходит ржавчина.

Рисунок 2: Сталь используется в конструкциях

Свойства стали

  • Прочность
  • прочность
  • тягучесть
  • свариваемость
  • долговечность

Разница между кованым железом и сталью

Определение

Кованое железо: Кованое железо представляет собой железный сплав, содержащий очень небольшое количество углерода (около 0,08%).

Сталь: Сталь представляет собой металлический сплав, состоящий из железа, углерода и нескольких других элементов, таких как марганец, вольфрам, фосфор и сера.

производство

Кованое железо: Кованое железо производится путем нагрева и работы с инструментами.

Сталь: Сталь производится в процессе обжига с последующим добавлением и удалением различных компонентов для создания конечного сплава.

Предел прочности

Кованое железо: Кованая имеет хорошую прочность на растяжение.

Сталь: Сталь обладает большей прочностью на разрыв, чем кованое железо.

Содержание углерода

Кованое железо: Кованое железо содержит около 0,08% углерода.

Сталь: Сталь содержит около 2-4% углерода.

Заключение

Кованое железо и сталь очень полезны в различных отраслях промышленности в зависимости от их химических и физических свойств. Основное различие между кованым железом и сталью заключается в том, что кованое железо получают путем нагрева и работы с инструментами, в то время как сталь получают путем обжига с последующим добавлением и удалением различных компонентов для создания конечного сплава.

Рекомендации:

1. «Кованое железо». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 8 декабря 2013 г.,

Кованые ножи — как выковать клинок в домашних услових

Кузнечное дело, как могло бы показаться, давно ушло в бытие. Зачем мастерить себе сложнейшие конструкции, в частности, ножи и кинжалы. Если на прилавках магазинов довольно широкий выбор этих изделий, с сертификатами и инструкциями, да и, вообще, в красивой упаковке с бантиком.

Кованый нож

Ковка как хобби

Многим простым обывателям, такое дело как изготовление ножей своими руками, может даже показаться, простой тратой времени. Но они окажутся неправы.

На самом деле, такую «тягу» к металлу, можно назвать таким же хобби, как и вышивание крестиком. Вы не поверите – удовлетворения от своего творения мастер получит в тысячу раз больше, чем просто пойти и купить клинок.

Выбор стали для кованого ножа

Это важнейший вопрос, при изготовлении клинка ручной работы. Надо в первую очередь определиться, для каких целей будет изготавливаться изделие. И уже исходя из ответа на данный вопрос, задуматься, какую сталь использовать для изготовления ножа.

Не секрет, что альтернатив для различных изделий немало. Но стоит учитывать, как себя будет вести металл на всех этапах ковки, в том числе и как его закаливать.

Подойти к этому вопросу, нужно довольно тщательно и щепетильно, чтобы в заключение изготовления не вышло казуса. Любой металл, обладает пятью основными свойствами:

  1. Прочность – способность металла сохранять свои качества при воздействии разных внешних сил. К примеру, проверка на прочность проходит при изгибе или при сильном ударе.
  2. Твердость – это способность металла сопротивляться проникновения в его структуру более твердых сплавов. То есть способность к сопротивлению деформации.
  3. Устойчивость к износу – устойчивость истирания материала во время использования, кстати, косвенно зависит от твердости.
  4. Пластичность – простыми словами, возможность материала рассеивать или поглощать энергию во время удара.
  5. Красностойкость – довольно важный показатель именно для ковки. Твердые марки стали считаются самыми красностойкими, так как температура ковки составляет выше 900 градусов по Цельсию. А плавится она при полутора тысячах градусов.

Также надо не забывать, что определенные добавки придают легирующие свойства разным маркам стали. Эти добавки в определенном процентном содержании в металле, в итоге и определяют непосредственно марку стали. Таких элементов может быть разное количество, и в процентном содержании тоже.

Дополнительными химическими элементами могут быть: хром, ванадий, вольфрам, кремний, углерод, молибден, кобальт и никель. Соответственно и сталь приобретает разные свойства. А уже исходя из марки стали, специалистами определяется, для каких нужд и целей, требуется использовать то или иной материал.

Также вышеперечисленные свойства материала, сильно связаны между собой, если в большей степени присутствует одно качество, то любое другое из них уменьшается в своих свойствах.

Это нормальная практика, и принимать это нужно как неизбежное. Создать, идеальный клинок содержащий, все эти пять качеств в высшей степени, не удастся.

Кованые ножи

К наиболее пользующимися успехом, среди любителей «домашней ковки» марок стали, можно отнести: Х12МФ, У7, У8, У9, У16, 65Г, Р6М5, ШХ15. В зарубежной металлургии такая сталь маркируется немного иначе: 1095, 52100, O-1, M-2, AUS, ATS-34, A-2, 440C. Но по качеству и примесям они соответствуют нашим отечественным.

Такие стали используют при изготовлении буров, тросов, сверел, подшипников и напильников. Это и объясняет, довольно широкое применение при самостоятельной ковке этих материалов.

Необходимые инструменты для ковки

Инструментарий, честно сказать недовольно огромный, но каждый предмет имеет строго свое предназначение. И не окажись его вовремя под рукой, можно загубить все дело.

Можно использовать, как и покупной, так и самодельный, но дрель или болгарку сам не сделаешь, лучше прикупить. Они очень упростят вашу задачу. Весь набор приблизительно выглядит, таким вот образом:

  • молот, желательно двух типов тяжелый 3-4 кг и легкий 1-1,5 кг;
  • наковальня, если нет нормальной в наличии, как вариант использовать кувалду или кусок рельса, хотя бы на первое время тренировок;
  • металлургические клещи и небольшие щипцы;
  • тиски, желательно побольше, позже узнаете зачем они;
  • сварочный аппарат, если его нет – запаситесь большим количеством проволоки стальной;
  • печь, самодельная или горн, способные достичь температуры сварки;
  • шлифовальный станок или «болгарка», наждачная бумага разной зернистости;
  • крупный магнит;
  • дрель со сверлами.

В принципе практически весь набор инструмента, который понадобится для изготовления клинка. Можно обратить особое внимание на печь, если ранее мастер не занимался даже закаливанием стали, то можно либо приобрести ее.

Инструменты для ковки

Но ценник будет недешевый или попробовать изготовить самому. В сети и на нашем сайте есть способы изготовления самостоятельно муфельной печи. Ее температуры в 900-1200 градусов, вполне будет достаточно для спекания металла и выковать можно будет что угодно.

Конструкция и чертеж ножа

Как уже выше говорилось, для начала следует попробовать выковать ненужную любую железяку и не раз. И только потом пробовать выковать для начала самую простую и ходовую форму кухонного ножа.

Отнеситесь к этой стадии посерьезнее, не бойтесь рисовать на бумаге. «Прикиньте» сколько имеется металла, стоит обязательно учитывать, что много из него уйдет на угар и окалины.

Финский клинок, тоже довольно прост своей конструкцией, можно выбрать и его, в виде «первенца». Им также замечательно можно орудовать на кухне или в других условиях. И мы вам гарантируем, что если он у вас удастся – клинок станет самым любимым.

Одно довольно важное замечание, изучите внимательно характеристики холодного оружия, и при изготовлении обязательно придерживайтесь определенных правил. Одно дело иметь при себе холодное оружие, а совсем другое – изготовление оного.

Или если вы решите его подарить близкому человеку, то уже будет распространение и статья за это предусмотрена, вплоть до лишения свободы. Будьте осторожны в этом.

Чертеж ножа

Нарисовав на листе бумаги будущий клинок, может даже будет лучше сделать из него шаблон из картона. Рисовать нужно чертеж-схему, с расстановкой всех размеров и незабываем про рукоять. Шаблон может очень пригодиться при создании спусков, лезвия, и в общем и целом, вид изделия будет перед глазами.

Пошаговые инструкции по изготовлению кованых ножей из разных материалов

При выборе материала для ковки, если вы не знаете его марку стали, то можно прибегнуть к помощи специальных справочников. Где даже приблизительные знания, очень помогут в работе с выбранным материалом.

Для любителя будет первый раз достаточно сложен, но некоторые люди доводят свое хобби, до небольшого бизнеса. И они выполняют все манипуляции уже на «автомате». Но новичку, не нужно ничего бояться, запастись терпением и все получится.

Клинок из напильника

Согласно специальному справочнику, их изготавливают из стали 9ХС, она является инструментальной легированной. Закалка ее производится при 870 °С, а отпуск от 180 до 240 °С.

Прекрасно поддается ковке при температуре 1180 °С и заканчивают при 800 °С. Обратите внимание, вся информация взята из справочных источников. И это только малая ее часть.

Ну что ж, продолжим по существу:

  1. Первым делом, обязательно нужно снять напряжение с самого инструмента. Для этого его держат в печи в течение 4-5 часов при температуре около 600 °С. Затем постепенно остужают естественным образом в течение суток. Если его резко охладить, результат не обрадует, он может расколоться или рассыпаться.
  2. Следующий этап непосредственно ковка, доводим клинок в печи до нужных нам 1180 °С, для этого можно использовать термопару в печи или воспользоваться специальной таблицей цвета для этой стали.
  3. Когда нагрев достигнет должного значения, заготовку клещами вынимают из печи и проковывают (обжимают) по всей поверхности, надо успеть это сделать за один нагрев.
  4. Затем принимаются за формирование полосы. Опять разогревают металл и проковывают полосу нужной толщины. Опытные мастера сразу делают спуски, но новичкам пока этого делать не стоит. Заготовку опять нагревают и куют хвостовик.
  5. Поковка хвостовика, задача несложная, вместе с ней придают форму плечам клинка.

По завершении всех действий клинок оставляют в горне или печи до полного остывания. Алгоритм поковки всех ножей выглядит приблизительно также, но существуют и значимые отличия. По этой причине рассмотрим еще один вариант ковки.

Клинок из рессоры

Нож из рессоры автомобиля, можно честно сказать сделать и без оковки, просто вырезать профиль, сделать РК, спуски и клинок практически готов. Но толщина ее конечно же слишком толстая, как правило, около 10 мм. И все-таки, чтобы сделать настоящий, надежный нож, лучше его проковать:

  1. Для начала обязательно ее ободрать болгаркой от ржавчины и от нагара автомобильного выхлопа, затем разрезать на нужные нам куски.
  2. Следующим шагом, навариваем пруток к отрезанному куску и накаляем ее докрасна и начинаем проковку, и так несколько раз до требуемой толщины.
  3. Затем отрезаем приваренный пруток, и будем выполнять троекратный отжиг, до светло-красного оттенка, а проверять температуру лучше всего магнитом. Этот процесс называется нормализацией, или проще говоря, снятием напряжения с металла. После каждого нагрева оставляем заготовку остывать на воздухе и опять нагреваем.
  4. После процесса нормализации, оставив заготовку в зале до полного остывания, вынимаем ее и в принципе она готова для обдирки нагара. Затем размечаем ее в соответствии с шаблоном и болгаркой или на станке с обдирочным кругом придаем ему форму, делаем спуски, РК и т.д.

Последним этапом будет закалка и отпуск клинка, и, конечно же, рукоять. Это уже на вкус мастера, насадной вариант или накладной. Кованые ножи из рессоры, довольно жестки до 60 HRC. Из такого материала хорошо делать ножи для охоты.

Клинок из сверла

Особенность ковки из сверла, заключается в определенном секрете самого сверла. Сверла выполняются из стали P6M5, клинок из такой стали будет отличаться износоустойчивостью и затачивать его будет довольно легко.

Самое интересное, что сверла малого диаметра выполнены полностью из такой стали. А вот сверло с большим диаметром и немалой длины спиральные рабочие части выполняют из P6M5, а остальная часть из обычного металла. Можно предположить, что в целях экономии.

Нужно четко понять, где кончается один тип стали и начинается другой. Делается это довольно просто: требуется сделать «болгаркой», тонкий распил по всей длине. Где будет сильно искрить и искры будут желто-оранжевые, это простой метал.

Там же где меньше искр и искры красноватые, это легированная сталь. В этом месте делаем отметку, своеобразное разделение на клинок и его хвостовик:

  1. Разжигаем горн, и помещаем туда сверло, желательно сделать так, чтобы хвостовая часть не нагревалась. Опять заглядываем в справочник и видим, что температура ковки 900-1250 °С. Но ковать на этом этапе не следует. Как только сталь наберет такую температуру, нужно срочно вынуть сверло из печи, хвост зажать в тиски, а верхнюю часть ухватить разводным ключом. И начинать делать движения «разворачивающие» металл. Делать все надо очень быстро иначе он остынет и есть риск сломать его.
  2. Кстати, не бойтесь, если с первого раза вывернуть сверло не получилось – нагревайте еще раз и продолжайте, пока не получите более или менее плоскую заготовку. И начинаете ковку до нужной толщины. Следите за цветом металла, на холодную может сломаться. Добейтесь толщины в 4-5 мм.
  3. Выковываем острие ножа, аккуратными ударами получаем закругленную форму клинка. Опять же, для профессионалов самая возможность выковать РК и спуск, новичкам же пока этого делать не стоит. Стоит постоянно следить за толщиной клинка и его цветом. Удары должны быть очень точны.
  4. Затем проковываем хвостовик, здесь работы гораздо меньше, по вкусу кузнеца – оставить его толще или вытянуть подлиннее.

Когда металл остынет, можно провести обдирочные работы и выровнять спуски. В общем, доводим дело до логического конца и в обязательном порядке закаляем клинок и отпускаем.

Клинок из подшипника

Довольно популярны в народе, ножи своими руками из подшипников больших диаметров. Но некоторые искусные мастера могут сделать маленький клинок, всего лишь из одного ролика.

В данном случае нам понадобятся сами обода, и на практике люди рекомендуют внутренний обод. Для их изготовления сталь используется типа ШХ15, что при правильной термообработке (закалка + отпуск), прочность можно получить 60-64 по шкале Роквелла.

На самом деле, ковка из обода подшипника не сильно отличается от ковки из сверла. Расписывать пошагово нет смысла, получится только повторение материала. А вот нюансы обозначим:

  1. Заготовка, в отличие от сверла, раскручиваться не будет, а будет выпрямляться до прямой полосы.
  2. Длину заготовки нужно взять с запасом в 1-2 см, так как будет привариваться пруток для удобства работы.
  3. Удобнее сделать рукоять накладной, меньше возни с ковкой хвостовика.

Вот и все мелкие замечания. А все остальные действия абсолютно одинаковы. Сталь очень высокого качества, способная работать в агрессивных сферах, химический состав очень богат добавками. Из нее лучше всего выйдет охотничий нож, будут присутствовать все необходимые качества.

Клинок из троса

Сталь в тросе, не всегда отвечает всем положенным характеристикам для хорошего ножа. И процесс ковки довольно непрост. Но такие клинки чаще всего выполняют, из-за красивого рисунка, остающегося после ковки. Он напоминает дамасскую сталь.

К слову сказать, очень много мошенников этим пользуются и выдают такие ножи за редкие варианты из дамасской стали. Для новичков ковка из троса будет довольно проблематична, не рекомендуется с нее начинать. Ну что ж посмотрим, что выйдет:

  1. Ковка ножа из троса, начинается с его накаливания, ничего не обычного. Вот только рукоять у таких клинков, часто выполняют из того же троса, и получается цельнометаллический нож. Это довольно необычно и красиво смотрится.
  2. Разберем проблему, о которой говорилось выше. Она заключается в том, что при ударе молота, проволока из которой трос сделан «расползается» в разные стороны. Существует два выхода из положения. Первый способ, перед тем как начать с ним работать нужно трос проварить по всем большим канавкам. А второй заключается в мастерстве кузнеца, и сварка происходит именно печная.
  3. Мы не любим простых путей и способ номер два более профессионален и интересен. Раскалив трос до ярко-красного цвета, вынимаем его и посыпаем бурой и опять отправляем в печь. Это подготовка к кузнечной сварке.
  4. После того как трос обработали бурой со всех сторон, можно приступать к ковке. Бура – соль тетраборной кислоты, помогающая сварному процессу.
  5. Трос раскаляем до 900-1200 °С и наносим удары тяжелым молотом. Стараемся при этом сохранить волокна троса вместе. Тренироваться можно сколько угодно раз, главное посыпать бурой.

Выковываем клинок нужной нам формы и толщины, затем обрабатываем конечными операциями. Спуск, режущая кромка и т.д. Клинки из троса делают нечасто, в использовании он не очень практичен, а как сувенир – будет очень крут.

Клинок из троса

Пару слов про рукояти, для клинков, изготовленных такими способами. В этом плане нет ничего необычного, все дело во вкусе мастера. Хотите, делайте насадную из дерева, хотите из накладок.

А может вам захочется сделать особую рукоять, из рога или кости животного, тоже дело абсолютно индивидуальное. Куйте себе на здоровье, берегите нервы, не забывайте пользоваться справочными материалами по маркам стали, и у вас все получится.

Закалка и отпуск клинка

Перед закалкой, в некоторых случаях лучше всего сделать нормализацию клинка, для снятия напряжения метала. Все зависит от того, с какой сталью вы работаете.

Закалка, технически не сложная процедура, но требующая очень большого внимания, этим процессом можно загубить все изделие. И труды все будут напрасны. Сильно клинок не нагревают в пределах 700 °С (опять же зависит от металла). Классическим вариантом считается, закалка через масло в воду.

Масло моторное синтетическое, можно отработку. Вода, подсоленная 2-3 ложки соли на литр воды, температура комнатная. Когда сталь прогрелась и светится светло-красным оттенком, вынимаем клинок и опускаем в масло на 2-3 секунды, а затем в воду. И так делаем минимум 3 раза, с каждым разом увеличивая время опускания в масло на 2 секунды.

Повторюсь, что это классический вариант и для каждой марки стали свои способы закалки. Бывает на сухую закаляют не опуская в жидкости.

Отпуск клинка процедура очень нужная, и самая простая. После закалки металлу надо дать «отдохнуть». После перенесенного им «стресса», шутка. Хотя многократное доведение его до максимальных температур, действительно стрессовая ситуация для кристаллической решетки металла. Есть разные способы, можно подержать над открытым огнем, можно положить в духовку на пару часов. Но, в конечном счете остывать оставляем во всех случаях естественным путем.

Надеемся, что статья получилась полезной и интересной как и для начинающих мастеров любителей, так и для профессионалов.

Читайте также: