Ручная ковка

Одним из наиболее древних способов обработки металла является ковка металлов, при помощи которой производились разнообразные художественные и бытовые предметы. Технология кузнечной обработки в настоящее время тщательно разработана, автоматизирована и механизирована в условиях промышленного производства. но это не значит, что ручная кузнечная обработка потеряла свою актуальность, особенно если это касается небольшой мастерской. Ручная ковка металла мастерами-любителями применяется для изготовления разнообразных художественно-декоративных изделий, например, решеток, оград и светильников, деталей механизмов и инструментов.

Свободная ручная ковка. Для нее используют сплавы и металлы, которые обладают пластичностью и вязкостью. Из металлов черных такие характеристики имеют стали разных сплавов. В производстве художественных кованых изделий используют углеродистые стали простого качества. Их марки обозначаются  цифрами от 0 до 7 и буквами Ст. В производстве кузнечных и слесарных инструментов используют углеродистые инструментальные стали одной из шести марок. В производстве инструментов можно применять также некоторые марки инструментальных легированных сталей, содержащих разные легирующие элементы помимо углерода и железа. 

Сталь куют только в нагретом состоянии. Металл при нагреве становится более пластичным, легко поддаваясь деформации. Каждый сорт стали имеет свой интервал определенных температур, а также окончания ковки. Этот интервал в среднем составляет для начала ковки около 1100 – 1300 градусов, для окончания ковки – 800 -900 градусов. Температура начала ковки зависит также от содержания в металле углерода.

Металл можно нагревать в разных нагревательных устройствах. Самым простым из них является горн кузнечный, который применяется с давних пор. Горны бывают стационарными и переносными, закрытого и открытого типа. Наиболее приемлемыми для ручной ковки являются горны открытого типа, которые позволяют нагревать длинные  короткие поковки в любой из их частей, даже в средней. Они быстро нагреваются и удобны в работе и обслуживании.

Горновое гнездо для разжигания холодного горна очищают от шлака и золы, продувают фурму, после насыпают слой угля, при этом оставляя отверстия свободными отверстия фурмы, после чего зажигают пропитанные керосином тряпки или древесную стружку, засыпают сверху второй слой угля, слабо раздувают. Как только уголь разгорается, добавляют еще уголь, плавно и постепенно увеличивая раздувание.

В горне, благодаря спеканию угля, образуется твердая корка с развивающейся под ней высокой температурой. Конец заготовки зарывают в раскаленные угли, засыпая сверху свежим углем. Спекшийся свод всегда должен оставаться целым. Для этого нужно подгребать свежий уголь время от времени от краев к центру гнезда горна, слегка обрызгивая его при помощи воды. Когда полость под спекшейся коркой становится огромной, ее нужно разрушить, подгрести свежий уголь, образовав новый свод. Периодически заготовку нужно поворачивать, регулируя дутье, следя, чтобы пламя было нейтральным, слегка коптящим.

При большом избытке воздуха (высоком дутье) пламя становится слишком острым, вызывая перегрев металла и оплавление его кромок. Также кислород вступает с металлом в соединение, образуя окислы железа, окалину. Ее появление вредно, потому что оно приводит к угару (потерям металла), к тому же понижая качество заготовки, затрудняя ее дальнейшую обработку резанием.

Заготовку нужно нагревать как можно быстрее, потому что чем дольше при высокой температуре поковка находится в горне, тем ее перегрев возможнее (рост зерен, ухудшающий механические свойства поковки). Более продолжительный нагрев данной заготовки приводит к оплавлению границ зерен и, как следствие, потере между ними связи, то есть пережогу. При ударе такая заготовка разобьется на отдельные части.