Для чего при ковке добавляют красный перец

18.04.202222.04.2022 admin 0 Comments

Потерянный рецепт дамасской стали

Почему был утерян секрет дамасской стали?

Чтобы ответить на вопрос, почему это произошло, надо знать об уникальных свойствах дамасской стали. Она отличалась от той, которая использовалась европейскими оружейниками – как по способу выплавки, так и по происхождению исходного материала. В железной руде, помимо непосредственно феррума, содержатся примеси – в частности, кислород, сера и кремний. Чтобы получить пригодный для использования металл, его надо очистить от некоторых загрязнителей. Одним из самых надежных способов достижения данного результата является нагрев руды выше точки плавления. Однако в случае с железом добиться этого непросто. Если медь или бронзу можно довести до нужной кондиции даже в керамической посуде, то здесь требуется достичь температуры 1540 градусов по Цельсию. В течение большей части истории человеческой цивилизации у ремесленников просто не было технологии, позволяющей сделать это. Поэтому они использовали кричный горн (домницу).

Это глиняная печь, которая обеспечивает нагрев до 1400 градусов. Железо в ней становится не жидкостью, а губчатой массой, известной как «крица». Европейские кузнецы, работая с этим материалом, не смогли в должной мере освоить тонкости обращения с цементацией – насыщением относительно чистого металла углеродом. Этот элемент периодической системы необходим для производства стали, но если хоть немного переусердствовать с его концентрацией, конечный продукт выйдет хрупким. Кроме того, чтобы получить качественный клинок, нужно знать оптимальную температуру ковки. У европейцев были серьезные сложности и в этом вопросе.

Азиатские ремесленники, тем временем, использовали несколько иную стратегию – варили тигельную сталь. Они помещали крицу в небольшой глиняный сосуд (тигель) и добавляли сюда же дерево или листья, из которых железо забирало необходимое количество углерода. Метод позволял снизить температуру плавления, и оружейники грели металл в течение нескольких дней, чтобы превратить его в жидкость. После этого полученный материал очень медленно охлаждали, в результате чего образовывались кристаллы карбида железа (цементита), чья характерная структура давала клинкам их фирменный рисунок.

Но своей прочностью и остротой дамасские мечи были обязаны не только тигельной стали. Большую роль играло происхождение железа, которое было родом вовсе не из Сирии и даже не с Ближнего Востока. Слитки металла изготовлялись в Индии и Центральной Азии, и, возможно, именно это было решающим фактором успеха дамасских оружейников. Дело в том, что этот материал содержал особые примеси, вроде ванадия, который очень редко встречается в земной коре. Сейчас названный металл в основном добывается в Китае и России, то есть недалеко от тех точек на карте, где когда-то изготавливалась тигельная сталь.

Данный термин, несмотря на несколько футуристическое звучание, обозначает всего лишь упорядоченную, вытянутую вдаль молекулярную углеродную структуру. Но она все же имеет одно замечательное свойство: её составные части так крепко держатся друг за друга, что не сдаются даже под воздействием кислоты. По мнению авторов открытия, ванадий и иные примеси в железе являлись катализаторами, ускорявшими образование нанотрубок. Таким образом, средневековые сирийские оружейники, сами того не осознавая, были, если так можно выразиться, нанотехнологами.

Однако этот факт, скорее всего, объясняет и упадок ремесла. Кузнецы не знали о ванадии и прочих примесях, дававших их клинкам уникальные свойства. Они искренне пытались получить то же качества от железа, добытого в других месторождениях, раз за разом терпели неудачу и в конечном итоге вообще изменили технологию производства. «Дамасские клинки», продающиеся в наши дни, не имеют ничего общего с теми, которые столетия назад разрезали на лету шелковую ткань. Характерный узор здесь дают не полученные с помощью ванадия кристаллы цементита, а сваренные друг с другом и обработанные затем слои стали.

Источник

Технология изготовления дамасской стали

Свое название сплав получил в честь города Дамаск, который был крупным центром металлообработки около 300 года до нашей эры. Первые упоминания об изделиях и технологии их изготовления появились в 1300-1500 годах до нашей эры. Жители Передней Азии считались мастерами кузнечного дела. Затем технология распространилась в Европу и Китай. Изготавливалась дамасская сталь единственным известным тогда способом – ковкой.

Популярности холодному оружию добавляют легенды и мифы, окружающие этот металл. Сталь ценилась воинами на вес золота благодаря мнению о том, что она может разрезать кольчугу «как масло». Исторических доказательств этому археологи так и не нашли.

Дамасская сталь — это разновидность металла, состав которого включает железо и маленький процент углерода (до 2%). Уникальность металла заключается в технологическом процессе его изготовления. Необходимо последовательное соблюдение этапов перековки. Это обеспечивает готовому изделию знаменитую твердость и прочность. Ножи из дамасской стали характеризуются невероятными режущими качествами, долговечностью и необычными узорами.

Технология изготовления широко доступна и применяется мастерами кузнечного дела повсеместно. Широкое распространение дамасская сталь получила в изготовлении клинков, шашек, сабель и ножей.

Характеристики

Отличие дамасской стали — сочетание твердости и гибкости клинка. Достигается она чередованием слоев. Остроту изделию придает слой металла с высоким содержанием углерода, прочность – с низким. Секрет состава дамасской стали в правильном сочетании и выдержанных пропорциях.

Сталь получается методом кузнечной ковки из пакета металла разного сорта. В результате создается сплав с многослойной структурой. В составе практически нет специальных химических добавок – легирующих элементов. Отсюда низкая коррозийная стойкость.

Методы изготовления

Создание высокопрочного узорчатого сплава достигается разными методами.

Обработка рафинированной стали

Используется монолитный блок стали. Целью обработки является достижение относительно однородной стали с низким содержанием углерода. В процессе металл очищается от остатков шлака, примесей (сера, фосфор). Углерод в заготовке равномерно распределяется. Благодаря закалке достигается высокое качество. Узор клинка является побочным продуктом.

До XVIII века практически вся дамасская сталь ковалась рафинированным методом.

Сварочный метод

Заготовки, с разным уровнем содержания углерода в своем составе, комбинируются и проковываются в единый материал. В течение технологического процесса, мастера кузнечного дела добиваются необходимых свойств.

Железо характеризуется мягкостью и легко деформируется. При закалке приобретает большую твердость, но становится более хрупким.

Надлежащая термообработка придает высокоуглеродистой стали упругость и твердость. Служит амортизирующей подложкой во время ковки. Придает клинку необходимую остроту и упругость.

Цель, комбинирования двух разных по характеристикам металлов, в создании материала, исключающего недостатки обоих – хрупкость, склонность к деформации, низкая прочность.

Сплав отличается необыкновенным узором.

Булат

Булатные клинки производятся методом литья. Делятся на два класса: булаты тигельные и булаты литые. Первые получают длительной варкой в тигле. Охлаждением сплава вместе с ним и последующей ковкой клинка.

Литые булаты изготавливаются длительным плавлением. Для производства используются высокоуглеродистые стали и металл с низким содержанием углерода. Процесс расплавки металла придает изделию произвольный, непредсказуемый рисунок. Метод литья позволяет добавлять в состав легированные элементы. Это отражается на конечных свойствах изделия. Материал меньше подвержен коррозии. Упрощается уход и хранение клинка.

Повышенные механические свойства настоящего булата позволяют клинку оставлять зазубрины на закаленном металле. Клинок булата остается целым.

Типы узоров

В результате технологического процесса по созданию дамасской стали на поверхности образуется уникальный рисунок – узор. Выделяют несколько типов.

Дикий дамаск

Наиболее распространенный и простой в изготовлении. Название получил благодаря неупорядоченному узору. Пакет полос из нескольких сортов стали сваривают в единый блок. Многократно перегибают и проковывают снова. Слои металла смешиваются хаотично. Рисунок формируется случайно, выглядит неоднородно.

Одна из самых древних разновидностей дамасской стали. Пользуется высокой популярностью у коллекционеров в виду уникальности узора каждого изделия: ножа, сабли, кинжала.

Штемпельный

Штампы (штемпели – немецкое слово, от него образовано название) делятся по типу нанесения рисунков:

Узоры получаются похожими на рисунок древесного шпона или круги на воде.

Типы рисунков в свою очередь делятся на большое разнообразие узоров. Мастер кузнечного дела может выделяться своим специфическим фирменным стилем. В США популярен дамаск с типом рисунка павлиний глаз, изделия с узором в виде крестиков, имитации колючей проволоки или сетки. Для изготовления первого применяется равномерное сверление металла по всей ширине заготовки.

Турецкая дамасская сталь

Относится к традиционной разновидности узорчатой стали. Способ изготовления представляет собой проковку пучка перевитых стальных прутов. Состав прутков различается. На поверхности образуется сложный рисунок – множество плавных волнистых линий. Размер линий зависит от химического состава металла прутов, их диаметра, способа скручивания.

Японская

Выделяется тонкой структурой слоистой стали. Поверхность подвергается травлению. Структура сплава проступает благодаря необычной полировке. Закалка также имеет особенности. Рукоять клинка покрывается защитным слоем глиняной смеси. Закалке подвергается только само лезвие. Результат отражается на свойствах японского меча. Лезвие становится твердым, острым и хрупким. Рукоять остается упругой.

Мозаичный

Современная разновидность дамаска. Название получила из-за специфического способа изготовления. Слоистая структура дает красивый декоративный эффект. Выделяют два наиболее популярных метода изготовления:

Оболочечный

Для соединения элементов мозаики применяется металлическая труба или контейнер. Контрастная сталь укладывается внутрь. Емкость заполняется инертным газом или маслом. При нагревании происходит связывание кислорода. Внутри оболочки образуется нейтральная среда. Труба полностью заваривается. В таком состоянии оболочка отправляется в горн. Раскаляется до сварочной температуры. Выковывание часто происходит с помощью гидравлического пресса. После образования единой массы металла, оболочка удаляется. Для удаления применяется механический метод. Полученная заготовка проходит дальнейшую обработку.

Технологичный

В бруске стали вырезаются отверстия, в соответствии с заданным рисунком. В отверстия помещаются вкладыши металла другого химического состава равного диаметра. Отверстия и вкладыши вырезаются плазменным резаком. Пакет подвергается сварке диффузионным методом.

Преимуществом данного метода является возможность создания необходимого рисунка, различных изображений. В отличие от поверхностной гравировки, узор залегает на всю толщину клинка.

Волокнистый

Таким методом изготавливаются качественные японские ножи. Слои стали располагают не в длину будущего клинка. Пруты мелко нарезаются и раскладываются под прямым углом. В таком виде пакет проковывается.

Комбинированный

Сочетает классический и традиционный метод изготовления. Оба метода применяются одновременно, отсюда название. На брусок, собранный мозаичным способом, наносится штемпельный узор. Поверхность проковывается и шлифуется. В случае нанесения рельефа путем высверливания или фрезерования, заготовленный сплав подвергается проковке и травится. Шлифовка в этом случае не применяется.

Возможно также сочетание техники ковки дикого дамаска и вставки в сплав металла с контрастными свойствами. В качестве, отличающегося по составу, сплава применяется никель. Он имеет белый цвет, что позволяет выделяться на фоне общего черно-серого узора клинка.

Промышленный

Производится на промышленном оборудование металлургических предприятий. Качество клинков не отличается от ручной работы мастеров кузнечного дела. Масштабы производства значительно больше. По типу узоров может различаться на дикий, мозаичный, комбинированный.

Преимущества

Применение рафинированного метода производства дамаска преследует своей целью улучшение качества металла. Убираются примеси и шлаки. В процессе происходит равномерное распределение углеродных соединений по всему лезвию.

Сварочный метод позволяет комбинировать заготовки различных характеристик углеродного уровня. Создается податливая и прочная сталь. Мастер кузнечного дела придает изделию требуемую форму.

Популярность дамаску приносит именно острота прочного лезвия. Ножи прекрасно справляются с древесиной и костью.

Коллекционную ценность добавляют разнообразные уникальные узоры лезвий. Клинок из дамасской стали с необычным рисунком является превосходным подарком.

Недостатки

Главный недостаток — низкая устойчивость к коррозии металла, из-за большого содержания углерода в составе. Готовая продукция требует тщательного ухода и хранения.

Отсутствие легирующих элементов – необходимых компонентов для придания определенных физических свойств металлу – приводит к образованию ржавчины на поверхности лезвия. В результате клинок может быстро прийти в негодность.

Хранить изделия из дамасской стали рекомендуется в масляном составе.

Высокая стоимость изделий. Сложное производство, уникальные узоры и превосходные характеристики прочности металла сказываются на высокой цене.

Особенности эксплуатации

При должном уходе и правильном хранении дамаск долго будет сохранять свои знаменитые качества. Эстетичность и эксклюзивность ножей добавляет им популярности. Немалое количество мифов, интересных легенд и теорий будут и дальше поддерживать интерес к настоящей дамасской стали.

Источник

Зачем перец при ковке дамасской стали

Технология изготовления дамасской стали

Характеристики