В моих статьях ,,Нож твоей мечты'' и ,,Как сделать нож своими руками'' было сказано как сделать нож без термообработки лезвия, по упрощенной технологии. Но могут возникнуть ситуации, когда без термообработки металла, для изготовления ножа, не обойтись. Зная простейшие приемы по термообработке и ковке металлов, Вы получаете неограниченную возможность изготовления многих нужных и полезных вещей, в том числе и ножей, практически где угодно и из любой подходящей железки. А именно подходящие железки чаще всего бывают закалены и без дополнительной термообработки для обработки напильниками или холодной ковкой не годятся.
Сразу предупреждаю, что освоить первоначальные навыки любой профессии это долгая история и стоит любое обучение недешево. Но из любой ситуации при желании всегда можно найти выход и получить представление о некоторых основных закономерностях по навыкам в той или иной профессии намного проще и главное быстрее и доходчивее на тренажерах, а не сразу на конкретной практике.
Для первоначального знакомства с кузнечным ремеслом Вам надо узнать, что такое и для чего нужна термообработка металлов, и как в реальности происходит формообразование изделий.
С термообработкой Вы можете познакомиться, нагревая кусок стальной проволоки на огне костра или на газовой горелке, на кухне. Проволоку надо взять чистую, без ржавчины. И нагревая проволоку на огне можно увидеть, как изменяется цвет металла с повышением температуры нагрева.
Сначала видны цвета побежалости. Металл стальной проволоки будто окрашивается в другой цвет, по поверхности металла бежит цветная полоска, за ней другая. Потом небольшое затишье в сером цвете и вдруг металл начинает светиться. Это уже начинаются цвета каления. Если есть возможность нагреть металл до ярко белого цвета каления и выше, то металл начнет брызгать искрами, гореть и плавиться.
Каждый цвет побежалости и каления соответствует той или иной температуре нагрева. В старинных кузницах специально создавали полумрак. Так легче видеть изменение свечения при нагреве и охлаждении металла. Горячая ковка стали ведется в строго определенном интервале температур. Разогретый металл ковать легче, но при температуре ниже допустимой металл может растрескаться, что приведет к браку. То же самое случится и при перегреве металла. У каждой марки стали свой рабочий, температурный интервал и часто познается только после проб и ошибок.
Цвета побежалости: светло-желтый -220 градусов.
Желтый -230 градусов.
Темно-желтый -240 градусов.
коричневый -255 градусов.
Коричнево-красный -265 градусов.
Фиолетовый -285 градусов.
Темно-синий -295-310 градусов.
Светло-синий -315-325 градусов.
Серый -330 градусов.
Цвета каления: Начало свечения 530-580 градусов.
Темно-красный -580-650 градусов.
Темно-вишневый 650-720 градусов.
Вишневый -720-780 градусов.
Светло-вишневый -780-830 градусов.
Красный -830-900 градусов.
Светло-красный -900-1050 градусов.
Желтый -1050-1150 градусов.
Светло-желтый -1150-1250 градусов.
Белый 1250-1300 и выше.
Все эти изменение цветов от температуры необходимо знать для правильной закалки, отжига и рабочих температур ковки. Закалка придает металлу твердость, а отжиг мягкость. Ковку обычно ведут в диапазоне от 1250 градусов (светло-желтый цвет) до 720-780 градусов (вишневого цвета).
Но Вы особо не парьтесь, с обучением. Ваша задача только суметь сделать железку помягче, более податливой для дальнейшей обработки и закалить если надо.
Предположим, Вы хотите сделать нож из старого напильника. Стоит только напильник нагреть хотя бы до слабого свечения (отжечь) и охладить на воздухе, как металл напильника Вы уже запросто сможете обточить до нужной формы другим напильником или слегка подправить форму ковкой. Но тут опять свои заморочки. Нагревать металл надо не торопясь, иначе внешние слои будут нагреты, а внутренние нет. Торопиться с охлаждением после отжига тоже нельзя, метал будет недостаточно мягким и податливым. При холодной ковке металлов может образоваться наклеп. Наклеп в разумных пределах упрочняет и делает металл более твердым. Излишний наклеп (любого металла) приводит к разрушению и растрескиванию металла, и устраняется отжигом.
Сплавы алюминия и меди достаточно нагреть до 400 градусов. На практике берут щепочку, и если на металле остается обугленный след от нее, то нагрев прекращают.
Формообразование металла проще всего изучить на пластилине, как на тренажере, пользуясь тем же инструментом или просто руками. Скатайте из пластилина колбаску и попробуйте ее расплющить. Вы увидите, что пластилиновая колбаска при раздавливании становится не только шире, но и длинней. При неравномерном раздавливании пластилиновая колбаска начинает изгибаться. На пластилине же можете изучить такие темы как протяжка, разгонка, раскатка, осадка, высадка, проколка, прошивка, пробивка, раздача отверстий, гибка, кузнечная сварка, формовка, скручивание, отрезка, вырубка, просечка, отделочные операции.
Все тоже самое потом можно будет попробовать и с реальным металлом, но с пластилином проще выяснять и исправлять ошибки. Прежде чем сделать изделие из металла, попробуйте сделать то же изделие из пластилина методом ,,холодной ковки из заготовки''.
Потренировавшись на пластилине, Вы быстрее поймете и узнаете что у Вас получилось бы на настоящей стали. Заодно выясните какой Вам нужен инструмент для изготовления того или иного изделия. Свой инструмент кузнецы себе делают обычно сами. Поэтому потренировавшись на изготовлении ножей, мечей, топоров, наконечников копий из пластилина, потренируйтесь в изготовлении клещей для удержания разогретых заготовок, зубил, пробойников, гладилок и т.д. Удерживающие губки на клещах должны соответствовать заготовкам, что придется держать во время ковки. Обычно у кузнецов несколько клещей для удержания разных изделий и при необходимости губки клещей переделываются под новое изделие.
Примитивную кузницу можно устроить где угодно, было бы желание. И вполне возможно сделать простенькую кузню даже ради только одного ножа. Хорошо если есть настоящая наковальня, молотки и молоты, но если нет, то тоже не беда. В африканских племенах до сих пор куют неплохие изделия на каменных наковальнях и каменными же молотами, значит и нам можно повторить их технологию, особенно когда крепко приспичит. Для наковален и молотов берут прочные и гладкие камни. Лучше обкатанные водой валуны и крупную гальку. С наковальней понятно. Большая, ровная и гладкая.
С молотом разговор особый. Берется длинный камень и привязывается к особой, деревянной ручке. Ручка делается так. Подходящий по размерам стволик дерева с достаточно толстым отходящим сучком, расщепляется вдоль. Так чтобы получилась Т образная палка. Вот к поперечной перекладине (стволику) и привязывают камень. К такой же ручке можно привязать и кусок железки необходимой формы и в итоге получить упрощенную кувалду, тесло-кирку и прочее. У камней удельный вес в три раза меньше, чем у стали, поэтому каменный молот будет выглядеть немного внушительней чем металлический того же веса.
Для холодной ковки такой кузни, с костром для отжига, вполне достаточно. Для горячей ковки нужен горн с наддувом воздуха, для разогрева металла и как вы помните, кой какой вспомогательный инструмент. Для наддува можно использовать насос-лягушку для накачки резиновых лодок. Только наконечник выходящий в костер-яму (горн) должен быть металлическим или керамическим. Нетрудно также сделать примитивные меха.
О самодельных кузницах в литературе и Интернете материала очень много и на любой вкус. Для тех, кто захочет освоить профессию кузнеца, найти более подробный материал не проблема.
Теперь о металле. Марок металлов и стали великое множество, разобраться с имеющийся в наличии сталью проще всего по такой технологии. Отковываем небольшую пластинку, нагрев до соломенно-желтого цвета охлаждаем в воде или в масле (закаливаем) и пробуем пластинку на излом. Пластинка может согнуться, расколоться или пружинить. Сразу станет ясно, куда и для каких целей можно применить ту или иную сталь (железо).
Закалка готового стального изделия часто более ответственный этап в изготовлении, чем вся предыдущая обработка. Если, к примеру, разогретое для закалки лезвие стального ножа опустить наискосок в охлаждающуюся жидкость или поболтать лезвием в жидкости, то нож от разности внутренних напряжений может изогнуться пропеллером. Закалка в масле придает стали пружинящие свойства. Закалка в воде дает большую твердость. Собственная температура охлаждающей жидкости также влияет на твердость закалки. Чем ниже температура охлаждающей жидкости, тем тверже закалка. После закалки изделие надо отпустить. Точнее снять внутренние напряжения, иначе сталь может растрескаться и даже самопроизвольно расколоться. Отпуск это нагрев металла до 200-300 градусов с охлаждением на воздухе. Контроль нагрева по цветам побежалости. Чем выше температура отпуска, тем ниже конечная твердость закаливаемого металла.
Иногда сочетают не закаливающуюся (дешевую) сталь с дорогой закаливающейся. Например, в топорах. Из дешевой, малоуглеродистой стали делают обух-проушину и основу лезвия. Между двумя половинками основы лезвия приваривают кузнечной сваркой узкую высокоуглеродистую (калящуюся) полоску стали. Примерно тоже самое делают и на ,,самозатачивающихся'' ножах.
Как видите горячая ковка, закалка, отжиг и отпуск не такое уж сложное занятие. Нужна дамаская сталь на лезвие? Тоже не проблема, но если хорошо знать, что это такое. А пластилиновый нож, иногда может помочь сделать настоящий стальной.