Ковкие металлы

Художественная ковка → Ковкие металлы

Какие металлы самые ковкие? Для начала разберемся, что такое ковкость. Это способность металла изменяться под действием давления. К нему можно отнести прокат, волочение, штампвку, прессование. Иными словами, это пластичность, гибкость металла, благодаря которой он не повреждается в процессе обработки, а только видоизменяется. Ковкие металлы отличаются не только высокой пластичностью, но способностью к деформации. Классический пример - золото, которое считается самым ковким среди металлов. Оно вязкое, мягкое, тягучее, легко поддается ковке - из одного грамма можно вытянуть проволоку длиной в три с половиной километра.

В своей работе кузнецу приходится иметь дело с различными металлами и сплавами. Заготовки из разных металлов требуют сожжения различного количества топлива для нагревания их до необходимой "ковочной" температуры. Здесь большое значение имеет теплопроводность металла - чем она выше, тем меньше риск появления трещин на металле.

Высокая теплопроводность замечена у меди и алюминия, отлично куются магний, титан, латунь, оловянистая бронза, алюминиевые сплавы. Однако в кузнечном деле в большинстве случаев все-таки используется сталь, у которой показатели теплопроводности хоть и ниже, зато она много доступнее. Достаточно пластичным (ковким) металлом является сплав железа с углеродом, то есть легированная сталь. Надо сказать, это далеко не полный состав стали - туда добавляют еще кремний, серу, фосфор, марганец.

Чем больше в сплаве содержится углерода, тем крепче и тверже сталь, но вместе с этим она теряет свою пластичность и, следовательно, пригодность к ковке. Различают низкоуглеродистые, средне- и высокоуглеродистые стали. На практике сталь, которая содержит до 0,1% углерода, называют железом. Какую выбрать для ковочных работ? Высокоуглеродистая сталь очень тверда и прочна, однако мало пластична и может легко дать трещины. Малоуглеродистая, наоборот, демонстрирует великолепные ковочные показатели (легка в ковке и сварке), однако ее прочность под сомнением, она очень мягкая.

Поделочная малоуглеродистая сталь

Всем требованиям художественной ковки отвечает сталь, содержащая от 0,1 до 0,3% углерода, которая так и называется - поделочная. Эта мягкая сталь - просто идеальный материал для мастера ковки, она послушна, словно пластилин и позволяет создавать самые сложные кованые шедевры. Для ручной ковки это просто находка: легко куется, хорошо сваривается, режется. Существует несколько марок малоуглеродистых сталей, как правило, их обозначают буквами «Ст» и цифрами, означющими процент углерода в сплаве. Например, марка Ст10 содержит 0,10 % углерода. В ручной ковке нстребованы марки Ст0, Ст1, Ст2 и СтЗ.

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистые стали используются в судостроении и машиностроении. Содержание углерода в такой стали уже выше - 0,08-0,85%, однако ее тоже с успехом можно использовать для кузнечных работ. Правда, усилий и времени для этого потребуется больше, особенно при сваривании отдельных элементов. Такие стали имеют слабую стойкость швов, часо образуют кристаллизационные трещины, что приводит к неравномерной прочности. Конечно, все эти недостатки можно обойти при грамотном подходе: во-первых, нужно при сварке плавлением стараться понизить содержание углерода в металле шва. Эта проблема решается за счет электродных стержней и электродной проволоки с низким содержанием углерода. Также используют предварительный подогрев и двухдуговую сварку.

Высокоуглеродистая твердая сталь

Такая сталь содержит много углерода и очень плохо куется. Не зря ее называют инструментальной - работать с ней под силу только опытному мастеру, который знает, каким образом ее нагреть и ковать. Высокоуглеродистые стали хорошо закаливаются, однако легко образовывают трещины в переходной стадии, вот почему в процессе сварки используется наконечник с мощностью 75 л/час на 1 мм толщины стали. Пламя должно быть восстановительным, а при окислительном - углерод выгорает и образуеются пористые швы.

Чугун

Это стальной сплав с 2%-ным содержанием углерода. Это очень много для стали, он практически не поддается ковке, сварке и прочим кузнечным работам. Несмотря на свою прочность, чугун необыкновенно хрупок. Между тем чугун - важный элемент черной металлургии, его используют как конструкционный материал. У чугуна замечательные литейные свойства, он не деформируется, к тому же, значительно дешевле стали.

Пудлинговый чугун

Большой популярностью в производстве такой чугун начал пользоваться в конце 18 века. Он готовится в печах на угле без открытого огня, устойчив к ржавчине и замечательно поддается горячему способу ковки. В современном же способе приготовления стали для художественной ковки активно используют шлаки, которые придают мягкость металлу во время нагревания и также не подвергаются коррозии.

Древесноугольный чугун (кричное железо)

Этот вид чугуна использовался для штамповки и изготовления доспехов и оружия. Благодаря своей мягкости, превосходящей даже мягкую сталь,  можно даже без нагрева придать четкие очертания изделию без боязни, что появятся трещины. Находки родом из 18 века поражают отсутствием коррозии, учитывая особенно то, что изделия не были покрашены и находились в земле. Пример изделия из древесноугольного чугуна могут послужить замечательные ворота, созданные Джоном и Робертом Дэвисами около 1712 года для бывшего поместья английских королей, а ныне парка с замком Чирк Касл.

Различают несколько видов чугуна:

• белый чугун,
• серый чугун,
• высокопрочный чугун,
• ковкий чугун

Цвета раскаленной стали в зависимости от марки

• 400 - темно-красный
• 500 - темно-красный
• 550 -темно-вишневый
• 600 - вишневый
• 750 - красный
• 800 - бледно-вишневый
• 850 - бледно красный
• 900 - красный
• 950 - ярко-красный
• 1000 - канареечно-желтый
• 1100 - бледно-желтый
• 1200 -желтоватый
• 1400 - белый
• 1600 - ярко бело-голубой

Авторы статьи Мистер Смит и Маликова Ксения
Дата публикации: 23.05.2011
Дата обновления: 19.03.2016
Перепечатка без активной ссылки запрещена