Обработка сталей в художественной ковке

В исходном виде сталь непригодна для ковки — она является слишком твердой. Чтобы сделать ее более пластичной используется отжиг. Отжиг стали — это процесс ее нагревания до заданной температуры и последующее постепенное охлаждение. В процессе отжига очень важно не перегреть стальную заготовку, иначе она станет слишком хрупкой — непригодной для ковки.

От скорости охлаждения нагретой заготовки зависят ее будущие свойства. Специалисты выделяют низкий, нормализующий и рекристализационный отжиг. Низкий отжиг делает сталь пластичной и ковкой, нормализующий делает сталь более твердой, а рекристализационный отжиг используют для того, чтобы снять со стальной заготовки наклеп после ковки.

Своим характеристикам сталь обязана наличию в ней углерода. Чтобы в процессе отжига он не выгорал, стальную заготовку кузнец помещает в металлический ящик с песком, а потом уже в горн для нагревания.

Слишком быстрое охлаждение стали после отжига делает ее хрупкой, но ведь Ваши кованые ограждения должны быть надежными! Чтобы избежать хрупкости, стальную заготовку оставляют прямо в горне, где она постепенно остывает вместе с печью. Если горящий горн еще нужен для работы, то сталь можно поместить в кучу горячей золы для остывания.

Когда процесс художественной ковки завершен и стальному изделию придана нужная форма, наступает очередь следующей операции — закалки. Закалка стали делает ее более твердой, а значит — прочной. В процессе закалки убирается излишняя пластичность металла. Меч или нож после закалки будет дольше оставаться острым, даже если им резать твердые предметы.

Сущность закалки заключается в быстром охлаждении стали после ее нагревания до нужной температуры. Чем быстрее остывает сталь, тем тверже она становится. Высокую степень закалки можно получить, если охлаждать разогретое изделие в ледяной воде. Более щадящий вариант — охлаждение в горячей воде, масляной жидкости, мыльном растворе или в расплавленном свинце. Чем равномернее произведено нагревание изделия перед закалкой, тем качественнее будет результат.

Закалка стали в процессе художественной ковки придает ей необходимую твердость, но делает готовое изделие хрупким. От резкого удара или сильных нагрузок сильно закаленное изделие способно расколоться или лопнуть. Это объясняется повышенной кристаллизацией внутренней структуры стального изделия.

Чтобы придать закаленной стали более высокую пластичность, и снизить хрупкость используют так называемый отпуск. Отпуск стали — это ее кратковременное нагревание до заданной температуры и последующее охлаждение. Таким образом устраняются внутренние напряжения в готовом изделии и стали придается необходимая прочность в сочетании с твердостью: теперь кованые балконы будут не только красивыми, но и безопасными.

Процессы закалки и отпуска могут чередоваться до тех пор, пока мастер не придаст металлическому изделию заданные характеристики. Мастерство кузнеца заключается в том, чтобы в процессе художественной ковки стальных изделий умело сочетать технологии их обработки — отжиг, охлаждение, закалку и отпуск. Главный секрет заключается в точном определении температуры нагрева заготовки и своевременном охлаждении с заданной скоростью.