Материалы кузнечного дела

В кузнечном деле приходится главным образом иметь дело с железом и сталью. Познакомимся вкратце с их свойствами.

Железо в общем ковко, тягуче, вязко, гибко и способно свариваться, т. - е. под воздействием известной обработки и при высокой температуре два куска железа способны соединиться прочно в одно целое. Различные сорта железа обладают этими свойствами не в одинаковой степени.

Наивысшим сортом является железо мягкое; излом его показывает волокнистое строение; окраска излома светло - серая; поверхность такого железа ровная, не имеет рванин и трещин даже на концах полос. Всякой обработке такое железо подвергается прекрасно, даже при долгом нагревании оно не пережигается, т. - е. не становится хрупким, нековким, несваривающимся.

Более твердое железо, также пригодное на всякие кузнечные работы, в изломе рядом с волокнами имеет зерна более светлого цвета; поверхность окрашена в темно - синий цвет, на концах полос попадаются рванины и трещины.

Этот сорт железа при неумелом и слишком продолжительном нагреве пережигается и становится совершенно негодным для дальнейшей обработки. Холодноломкое железо и красноломкое железо для кузнечного дела почти не пригодны. Первое в холодном виде хрупко, а второе хрупко в накаленном состоянии. Обрабатывать и сваривать первое железо не трудно, второе же почти не поддается этим операциям. Холодноломкое железо имеет темно синюю поверхность без рванин. В изломе блестящие пластинки. У красноломкого железа при такой же поверхности, как и у железа холодноломкого, излом темно - землистого цвета.

В продаже железо встречается следующих сортов: полосное, брусковое, круглое, котельное и кровельное.

Полосное, в зависимости от ширины полос и их толщины, делится на подковное, шинное и обручное. Брусковое имеет вид полос квадратного сечения, круглое - круглого сечения, котельное имеет вид толстых листов, кровельное - листов тонких. Кроме того, бывает еще фасонное железо - угловое (напр. для обделки печей), тавровое, двутавровое и пр., которые мы не будем описывать, т. к. с ними иметь дело при простейшем оборудовании невозможно,

Железо при нагреве постепенно и последовательно изменяет свою окраску. Из темно - синего в холодном состоянии оно сначала становится тёмно - красным, при чем окраска эта заметна только в темноте, затем принимает окраску вишнево - красную, затем светло - красную, желтую, белую, и наконец, начинает искриться.

Качества железа можно определить по виду свежего излома полосы.

Мелкозернистое строение показывает, что железо крепко, твердо и годно для самых ответственных изделий. Цвет излома при этом должен быть беловатым, без блеска.

Крупное строение является признаком железа невысоких качеств, в особенности это относится к тому случаю, когда зерна имеют вид сплюснутых. Такое железо плохо куется и сваривается, жестко, так что скорее ломается, чем режется. Цвет излома светлый и сильно блестящий.

Мелковолокнистое строение излома считается признаком хороших качеств железа: мягкого, хорошо удерживающего нагрев и не скоро делающегося жестким.

Крупноволокнистое железо во всех качествах уступает мелковолокнистому.

Хорошее железо, когда куется, отбрасывает искры, а плохое при ковке искр не отбрасывает, но выделяет серный запах.

На хорошем железе полоски и трещины всегда направлены вдоль куска, на плохом же - поперек его.

Для определения мягкости железа его испытывают в холодном и нагретом состоянии; горячие пробы дают более точные результаты. Мягкость железа определяется стружками, выстругиваемыми зубилом: чем длиннее выходит стружка, в виде спирали, тем железо мягче. Если стружка при каждом ударе зубила отпадает, то железо считается жестким и ломким. Мягкость листового железа определяется изгибом, для чего лист зажимают в тиски и загибают на угол; если при изгибе железо не даст трещин, то считается мягким.

Испытание красноломкости железа производят так: накалив железо докрасна, ударяют его молотком, если железо выдерживает удары, то считается не красноломким. Кроме того, раскаленное докрасна железо выгибают на подобие крючка, и если оно не дает при этом трещин, то считается хорошим.

Качество железа можно определить также по звуку. Для этого кладут кусок железа на деревянную подкладку и ударяют по ребру молотком; если звук получается резким, то, значит, железо твердое, глухой звук показывает мягкость железа.

Сталь. Кроме железа в кузнечном ремесле имеет применение также и сталь, ею навариваются различные инструменты и сельскохозяйственные орудия. Из нее делаются различные инструменты, имеющие применение в самом кузнечном деле. Из различных сортов стали в кузнечном деле наибольшее применение имеет так называемая литая сталь.

Сталь вытягивается и куется в горячем и холодном состоянии тем лучше, чем она мягче. Эта же мягкая сталь и сваривается с железом легче, чем твердая. Куется сталь во всяком случае труднее, чем железо, и для ее обработки необходимо иметь достаточный опыт. При слишком высоком нагреве сталь под ударами молота дает трещины и даже крошится, при слабом нагреве она от ударов только уплотняется. Особенностью стали является ее способность закаливаться, т. - е. становиться особенно твердой, если ее после сильного нагрева быстро охладить.

Опытный мастер легко отличает сталь от железа по наружному виду, но если имеется сомнение, то его можно разрешить опытом закалки. В отличие от железа, сталь после закалки становится хрупкой и твердой. Поэтому сомнительный кусок нагревают с какого - либо конца докрасна и охлаждают, опустив в воду. Проба подпилком, а иногда и плющение молотом в холодном виде покажут, приобрел ли металл закалку или нет. В первом случае мы будем иметь сталь, во втором - железо.