18/01/2006/ Иван Кирпичев

О ковке слитков булата

Начну с того, что расставлю все точки над "И" в вопросе целесообразности получения литой узорчатой стали, или булата. Очень часто приходится слышать утверждения, что "самоварная"тигельная сталь при наличии кругом многих современных промышленных марок, это "ацтой", "позапрошлый век", "бред", "выкачивание денег", "самопиар кузнецов" и много еще чего в том же духе. Даже некоторые кузнецы, что то недопонимающие в процессе, утверждают, что для получения качественной литой стали необходмо некое очень совершенное современное оборудование, а получение тигельной стали в почти "полевых" условяиях называют "наколенной" технологией.
Остается заметить всем этим апологетам технического прогресса, по большому счету нет разницы в том, что косим ли мы траву косой или электрической косилкой. Мелим кофе ручной кофемолкой или в миксере. Суть остается прежней. В первом случае мы просто срезаем траву разными способами ,во втором измельчаем материал. Тигельная плавка СТАЛИ (не бронзы),была известна еще Аристотелю в 4в. до н. эры.А по последним археологическим данным и в 7в до нашей эры. Я по рисункам,
фотографиям и описаниям археологов, реконструировал печь того времени,
правда в уменьшенном варианте. Слиток в 7 кг был получен именно в такой
печи.

На фото слиток весом в 7 кг. Он получен в обычной самодельной печи.

В Европе производство тигельной стали началось после того, как в середине 18 века, англичанин из Шеффилда, часовщик Б.Гентман, после долгих поисков качественной стали для своих часовых пружин, в 1740 году организовал переплавку в глиняных тиглях,шведской цементованной стали.
Производство тигельной стали сохранилось и до нашех дней в малом обьеме. Назначение -получение высококачественной спокойной стали, применяемой для очень ответсвенных деталей и дорогого высококачественного инструмента.
Отсюда вытекает следующее. Тигельная сталь не хуже, а лучше по качеству промышленной стали того же химсостава.
Однако следует сделать замечание, что тигельная плавка сложна, а "бросание " в тигель неизвестно чего, хотя и может привести к получение вполне пригодной к чему нибудь стали, но только не для производства клинков. Только при соблюдении всех правил технологии плавки, применении нужных материалов, можно получить клинковую сталь лучшего качества, чем некоторые марки промышленной стали. Ну и добавим к этому структуризацию, к чему так стремятся булатных дел мастера. Она добавит еще множество всяких "рогаток" в получение клинковой стали. Становится понятным, что просто что то сварив или расплавив в тигле, мы не получим автоматически сталь лучшего качества чем допустим была изначально заложена, требуется опыт, знание и мастерство "плавильщика".
С трудностями "наколенники" уже начинают сталкиваться на первом этапе-получении тиглей и достижении нужных температур. Заметьте, только достижении, а нужна еще и выдержка при этих температурах. Так вот никто не говорит, что отлитые в домашних условиях свечка, или грузило из свинца хуже по качеству "магазинных".Тут работает простота технологии, а именно низкая температура плавления. Ну из этого сделаем вывод, что свечка отлитая в сарае не хуже свечки отлитой в особняке. Так и в тигельной плавке. Слиток полученный на улице, не отличается от слитка полученного в навороченной мастерской . Тут действует правило, что высота потолков и толщина стен помещения не влияют на процессы кристаллизации происходящие в тигле. Сталь с равным успехом закристаллизуется и в заводском помещени в пром тигле и в самодельной "лепнине" у кого то на даче. Процессы происходящие при этом хотя и зависят от многих условий, но не корректируются фирменной нашлепкой на печи и наличием в помещеннии разного крутого инструмента. При не соблюдении условий и правил плавки, мы с равным успехом получим "коржик" вместо слитка, где и на чем мы его не плавили бы.
Металл полученный в тигле , всгда индивидуален. Качество и красота его зависят только от умения и опыта мастера,а нет от навороченности техники и мастерской. Его нельзя мерять теми методами, что и "ширпотреб" промышленных сталей, всегда придется иметь ввиду личность мастера металл приготовившего.
Исходя из того, что процессы кристаллизации всех слитков независимо от места их получения едины, а физические законы действуют назависимо от того, верят в них мастера или нет, то вполне можно утверждать, что структуры слитков получаемых в "домашних условиях" могут не отличаться от структур пром слитков, и малые слитки имеют и те же усадочные раковины, и ту же химическую ликвацию , и те же пузыри, которые могут в них образоваться при неких режимах плавки. Но так как большинство кузнецов не имеет дела со слитками, а работает только с прокатом, то и о визуальном распознании качества стали при пластической деформации верит с трудом. Дело в том, что слиток от проката отличается так же, как тесто от готового коржа. Если тесто хорошо, то и корж, легко отформировать, но вот это то и скрывает уже произошедшая промышленная обработка. Многое скрывает и механический молот,без которого представить себе современную кузню теперь нельзя. Но когда работаешь молотком, от начала и до конца, вот тогда и видишь все прелести и недостатки стали и даже будущего изделия.

Каждую получаемую структуру слитка, в большинстве случаев надо ковать по своему, могу об этом рассказать позже, если кого то заинтересует, а пока расскажу о том, как увидеть возможные скрытые деффекты из "самоварной" стали при отковке клинка .

Получение слитка с узорами, это не самоцель.Проще простого расплавить чугун,
и при медленном охлаждении получить ярковыраженную дендритную структуру.
Необходимо получить такой слиток,который хорошо куется .Мнение о том, что
булатный слиток куется трудно, считаю ошибочным. Слиток сваренный по всем
правилам не доставляет никаких проблем в расковке не зависимо от его
величины. Вообще при проковке слитка следует обратить внимание на то, как он
" садится". Слиток в котором имеются дендритные науглероженные оси, или
твердая карбидная сетка,осаживается почти всегда в "катушку"

Характерная форма осадки слитка в "катушку"

Дело в том, что течение металла при расковке происходит в сторону наименьшего
сопротивления. Под ударами молота,структура верхних слоев деформируется , но
более глубинные слои армированные дендритной или карбидной жесткой
структурой остаются недеформированными, и при дальнейшей проковке металл с
" разбитой" структурой верхних слоев,течет по более твердым нижним слоям в
стороны. Образуется катушка, так как самые нижние, лежащие на наковальне
слои тоже испытывают деформацию. Выход из такого положения есть, надо
использовать более тяжелый молот и осаживать слиток постепенно, очень
осторожно. Но если катушка уже образовалась, лучший вариант, это распилить
слиток по впадине на этой катушке. Если же этого не сделать, то при проковке
из такого слитка бруска или полосы, есть риск получить в самом центре
будущего изделия трещины, если его не разорвет на две половины до этого.

Начинающееся растрескивание, в местах наибольшего напряжения металла

Это относится только к слиткам в которых имеется дендритная или карбидная
ликвация. если честно, я считаю такие слитки браком, или в лучшем случае
недосмотром и несоблюдением параметров и режимов плавки. Такие слитки
приходится исправлять или отжигом или особыми приемами расковки , что
впринципе не дает гарантии качества получаемого изделия.

При желании можно рассмотреть эти методы и приемы, но это отдельная тема.Из всего этого можно сделать вывод, что уже после самым первых ударов молота,
можно судить о качестве сваренного металла, а значит и о возможных свойствах
будующего изделия. Не отрицаю, что применив некие хитрости в расковке и из
дендритного слитка можно получить вполне приличный по свойствам клинок, но
вероятность того, что металл будет убит вовремя этого и дальнейших процессов
очень велик.Тут все завист от мастерства и опыта кузнеца. Вообще все
свойства будущего клинка на 80 а может и больше процентов зависят оттого,
как расковывался слиток, потому что если в нем образовались трещины или еще
какие деффекты, то все это скажется в дальнейшем на изделии.

Слиток хорошо сваренного металла, осаживается сразу и полностью.

Слиток осаживается сразу, никакаих краевых трещин быть не должно.

Такой слиток не требует дополнительного отжига и предварительных
циклических нагревов.Слиток можно ковать сразу же после первого
нагрева.Слиток высотой в 5-7см можно осадить в половину или чуть больше за
10 -15 нагревов. Впринципе это зависит от физической силы кузнеца, если
расковка ведется вручную. Если вместо катушки получается бочонок, это тоже
повод для размышления. В бочонок могут осаживаться или очень высокие или
цилиндрические слитки, а так как большинство тиглей имеет конусность, то при
осадке , должна получаться ровная шайба.

Форма бочоком конусного слитка может говорить о загрязнении наружних слоев
слитка мех включениями и примесями, по которым идет небольшое
растрескивание, или о большом количестве углерода, при котором
растрескиваются самые деформируемые части слитка. Краевое растрескивание(по
верхней или нижней кромке) также может говорить большом содержании С в
слитке, но при этом слиток все же должен осаживаться равномерно, хотя и
более трудно, чем среднеуглеродистые слитки.Краевое растрескивание возможно
если осадка происходит слишком быстро для данного вида структуры.

Чтобы определить, какой способ расковки выбрать, необходимо перед ковкой
прошлифовать и протравить срез слитка, чтобы определить какие структуры его
составляют.
Большой слиток после осадки можно распилить на несколько частей, или
сформировать из него брусок. Брусок уже отковать в толстую пластину, которую
возможно разрубить или разрезать на небольшие брусочки их которых уже и
ковать клинки.

Начальная стадия отковки клинка.Ровные без сколов и трещин края свидетельствуют о хорошем качестве металла

Дендритный металл, даже в бруске нужно ковать очень осторожно. Желательно
его вначале деформировать только с одной стороны, потому как если края
бруска загнулись немного вверх, и его при следующем нагреве положить
вогнутой стороной на наковальню, то брусок может треснуть посередине. Фото.
Все это не говорит о качестве стали, хорошая пластичная сталь куется без
растрескивания на всем этапе, от слитка до вытяжки хвостовика.

Следы оставленные круглым бойком молотка на поковке, говорят о хорошей пластичности металла

При вытяжке хвостовика, материал испытывает наибольшие нагрузки, и если
гдето имеются пузыри, микротрещины то на этом этапе хвостовик может
растрескаться. Это позволяет допустить,что и в теле клинка могут быть
всяческие дефекты.

Хвостовик вытягивается легко, и в любую толщину.

При проковке , заготовка может изгибаться от неравномерности течения металла
, чем больше изгибается заготовка, тем плотнее и качественнее металл. Тем
меньше в нем возможных микротрещин и скрытых пузырей. Вобще следует
стремится к получению качественного плотного слитка, но это уже технологии
плавки, а не ковки. Некоторые печи позволяют получать очень качественные
слитки почти недающие отхода при дальнейшей обработке.

При оттяжке лезвия при пониженных температурах, вследствие течения металла заготовка изгибается. Можно предположить что в заготовке нет очаговых растрескиваний и множества мелких трещин.

Получается, что секреты и особые приемы могут существовать только в слитках
с явновыраженной дендритной ликвацией. Слитки в которых получаемые структуры
более нежны, куются точно также как и сталь с таким же содержанием углерода,
если не лучше.

Иван Кирпичев 18.01.2006 г.Тверь

наверх