В якому стані метали краще піддаються куванні? Який метал краще використовувати в куванні

Кування металу увазі процес технологічної обробки металевих заготовок для додання їм необхідного зовнішнього вигляду в ході зміни їх розмірів і форми. Ті вироби, які отримують в ході обробки, називаються поковкою. При цьому, для того щоб вийшов якісний напівфабрикат, необхідно знати, в якому стані метали краще піддаються куванні, який матеріал найбільше підходить в тому чи іншому випадку і т.д.

Серед основних металів, які найкраще підходять для ковки, варто зазначити: благородні метали, чавун, свинець, сталь, мідь і бронзу. Але найчастіше використовують тільки три основних. Кузня - це майстерня, в якій відбувається обробка матеріалу за допомогою кування. Варто відзначити, що в сучасному світі через відносно невисокого рівня продуктивності ручної праці виробництво все більше переходить на фабричне (конвеєрне). Тепер замість майстерень все частіше зустрічаються ковальські цехи, оснащені гідравлічними молотами. Що стосується ручної роботи, то зараз до неї вдаються тільки для виготовлення штучних виробів або художнього кування.

Історія

Ковальська справа можна з повною впевненістю назвати другим зі списку стародавніх ремесел. Після того як людство виявило незаперечна перевага залізних виробів перед кам`яними, відразу почався активний розвиток ковальської справи. Споконвіку кузні були найчастіше на околиці будь-якого поселення через те, що це є місцем підвищеної пожежонебезпеки. У давні часи обов`язковим атрибутом такої майстерні були повітродувні хутра та горн (жаровня), який був призначений для того, щоб довести метал до необхідної температури. Для палива застосовувався деревний або кам`яне вугілля. В якості основних інструментів, використовувалися: зубила, ковадло, молот, кліщі, напилок, цвяховий і наждачний камінь.

Ковалі в Росії

Що стосується Росії, то практично до XIX технологія кування металу була незмінна, і це при тому, що ковалі того часу були на такому високому рівні, що без проблем могли робити навіть години, не кажучи вже про ножі та інше. Особливе місце займало виробництво усіляких замків з різним секретним механізмом, при цьому майстри знали, який метал краще використовувати в куванні.

Вимоги до коваля

На жаль, а може й на щастя, але справжнім майстром ковальської справи може стати далеко не кожен. Мало знати, в якому стані метали краще піддаються куванні, яким інструментом необхідно користуватися при цьому. Коваль повинен володіти незвичайною силою, мати міцне фізичне і психічне здоров`я, бути акуратним, мати хорошу фантазію.

Види ковки

Залежно від того, виконується кування при дії високої температури або за відсутності такої, можна розділити цей процес на два види - холодний і гарячий.

Що стосується останньої, то в цьому випадку мається на увазі, що метал, який використовується для ковки, буде доведений до необхідного стану безпосередньо в горні. Чи варто говорити про те, що кожен матеріал має власну температуру в залежності від індивідуальних хімічних і фізичних властивостей.

Холодна кування, виходячи зі своєї назви, не має на увазі нагріву, а обробка відбувається за допомогою спеціального обладнання. До речі, якщо матеріал вимагає штампування, то в цьому випадку його поміщають в спеціальний штампувальне обладнання, яке обмежує його розмір до необхідного, після чого під тиском метал набуває форму порожнини, в яку він був поміщений. Ця процедура застосовується найчастіше тільки в масовому, серійному виробництві.

Класифікація за способом обробки

Класифікація ковки здійснюється залежно від методу обробки металу: обжимка криць, зварювання і звичайна. Остання, в свою чергу, має на увазі ущільнення матеріалу і надання йому необхідної форми. Під час зварювання виконується зрощування пакетів, які складаються з окремих частин, що були нагріті до необхідної температури. Що стосується обжимки криць, то при такому методі відбувається ущільнення з наступним зварюванням частинок з виділенням шлаків безпосередньо з криці (залізної маси, схожої зовні на тісто).

Кування може бути ручний і автоматичною. Перша обумовлюється серією послідовних операцій за допомогою молота, кувалди та інших інструментів. Спочатку проводиться осаду заготовки, витяжка, прошивка, рубка, гнуття, зварювання та остаточна обробка.

У випадку з автоматичною куванням, виконуються всі ті ж операції, тільки замість ручної праці використовується спеціальне обладнання.

Метали для ковки

У ковальській справі майстрам інший раз доводиться стикатися з різними металами і їх сплавами. Однакові за своїм розміром заготовки можуть вимагати різної температури, а значить і різної кількості палива.

Що таке теплопровідність металу? Це швидкість нагріву заготовки щодо її перетину. Можна зробити наступний висновок: чим менше його теплопровідність, тим вище ризик виникнення тріщин. Таким чином, теплопровідність безпосередньо пов`язана з витратою палива.

Безпосередньо для ковальських робіт застосовуються так звані «ковкі» метали, іншими словами пластичні сплави, наприклад, залізо з вуглецем, виходячи з кількості його змісту, розрізняють: високовуглецеві (0,6-2%), середні (0,25-0,6 %), низьковуглецевих (до 0,25%).

Сталь

Що стосується своєї будови, то сталь походить на зернисто-кристалічна тіло, яке представляє собою якісь зерна. Завдяки своїм властивостям вона є ідеальним матеріалом для коваля. У тому випадку, якщо вміст вуглецю не перевищує 0,1%, сталь виходить досить м`якою і зручною до зварювання без додаткової гарту, в практиці його називають просто - залізо.

Якщо вміст вуглецю тримається в районі 0,1-0,3%, то такий матеріал відповідає всім вимогам, і придатний там, де необхідна художня ковка. Використовувані метали при цьому можуть бути й іншими, тільки домішок у них повинно бути не більше 1%. Їх ще називають виробними.

Вуглецева сталь

Та сталь, яка містить не більше 1,7% вуглецю, називається вуглецевої і, незважаючи на те що цей матеріал досить складний для ручного кування, він відмінно підійде для автоматичної.

Що стосується ГОСТу 380-71, сталь для художнього кування має маркування від 0 до 8. Позначається матеріал таким чином: Ст0 або Ст1 і т.д. Цей номер, який стоїть після букв, позначає процентний вміст вуглецю в сотих частках. Відповідаючи на запитання «в якому стані метали краще піддаються куванні», необхідно розуміти, що чим ближче показник до нуля, тим м`якше матеріал. Наприклад Ст10, містить 0,10% вуглецю. Далі буде представлена таблиця, де наочно видно, в якому стані метали краще піддаються куванні, точніше температура початку і кінця цієї процедури.

Таким чином, будь-який фахівець зможе швидко розрахувати необхідну температуру щодо того чи іншого матеріалу, а відповідно, і необхідну кількість палива для розпалювання і відповідний метал для кування. Ковальська справа - це досить точний процес, незважаючи на зовнішню грубість ковалів. У сучасному світі це те саме що мистецтву, і знайти по-справжньому хорошого майстра з кожним роком все складніше.