Дамасская сталь (дамаск) — это сталь, полученная методом кузнечной ковки из пакета, состоящего из металла разного сорта. Благодаря наличию этих слоев, нож из дамасской стали имеет на поверхности характерный рисунок. Главное достоинство дамаска — сочетание твердости и гибкости, которая получается как раз из-за «смешивания» разносортного металла, но все-таки дамаск по своим характеристикам существенно уступает булату. С некоторой натяжкой можно сказать, что дамасская сталь это искусственный булат. Но вот сварочный дамаск и литой булат — это абсолютно разные стали. Принципиальная разница булата и дамаска в том, что булат это однородная высокоуглеродистая сталь, а дамаск представляет собой композицию из слоев разносортного металла.
Есть версия, что сварочный дамаск появился в Персии как искусственное подражание настоящему булату как более дешевый материал для изготовления оружия. С Юго-Востока данная технология пришла в Европу, где превратилась в настоящую индустрию. Расцвет школы сварного дамаска приходится на начало 18 века, в Европе это Золинген, в России — Златоуст. Великолепный дамаск также в те времена ковали и на Кавказе.
Сейчас, среди ножеманов, дамасский клинок благодаря своим качествам и эстетике набирает силу и признание. После некоторого забвения, кузнецы вновь открыли секреты его изготовления. Можно предположить, что в ближайшее время, после того как обрел высокую популярность, появятся и ружья со стволами из дамасской стали.
Дамаск — это высокоуглеродистая сталь, с содержанием углерода до 1,3%, обладающая превосходными характеристиками, нередко приближающимися к свойствам настоящего булата. Процесс изготовления дамасской стали известен и достаточно прост в разговорах и на бумаге, но кузнецов, кто изготавливает дамаск с феноменальными свойствами очень мало. И весь секрет дамаска — именно в кузнице, и не каждый «нож из дамаска» обладает теми качествами, которые присущи этому металлу.
Суть получения сварочного дамаска такова:
- собирается пакет из разносортного металла с различным содержанием углерода,
- посыпается флюсом, нагревается в горне и куется,
- по мере вытяжки брусок разрезается поперек, опять складывается в пакет и операция повторяется,
- и так несколько раз. Число слоев может доходить в итоге до десятков тысяч, но оптимальным, на наш взгляд является число примерно в триста слоев.
Если разогрев металла происходит в газовом горне — то настоящая дамасская сталь не получится, поскольку будет происходить выгорание углерода, а вот в угольных горнах — как раз и рождается первосортный дамаск — клинок, находясь в горящем угле хорошо науглероживается.
Именно благодаря чередованию слоев с высоким и низким содержанием углерода — одних твердых, а других вязких, как раз и достигаются те свойства, которыми знаменит нож из дамасской стали.
В зависимости от того, как кузнец скомпоновал и сварил различные сорта стали — формируется и вырисовывается знаменитый «рисунок дамаска». Эти узоры бывают разных видов, но наиболее часто встречающиеся — волны, полосы, сетка и букет.
Если Вы решили купить нож из дамаска
, то с точки зрения прочностных и эксплуатационных характеристик - чем рисунок проще (границы слоев представляют равные по толщине и без особых зигзагов струи), тем лучше. Рекомендуем выбирать именно такие ножи. Также стоит отдать предпочтение более мелкому рисунку, чем крупному, поскольку это говорит о большем количестве слоев.
Проявление узора и подчеркивание эстетики ножа из дамасской стали достигается травлением.
Один из самых популярных пакетов для ножей из дамасской стали это ХВГ+У8+ШХ15
Одно из самых главных правил при обращении с клинком из дамаска — дамасские ножи нельзя шлифовать и обрабатывать абразивом. Эти действия «загонят» рисунок внутрь и клинок придется опять травить.
Приветствую всех мозгоремесленников ! После почти года «общения» с молотом и наковальней, я, наконец-то, приобрел необходимые опыт и инструменты для создания кованных поделок , таких как небольшой «дамасский» нож из данной мозгостатьи .
А начинал я, кстати, с небольшой кувалды в качестве наковальни, бил по которой небольшим молотком.
Сейчас же речь пойдет о создании своими руками небольшого, кованного, а не вырезанного, ножа с помощью самодельного горна, наковальни, молота и решимости. На лавры профессионала я не претендую, и это, безусловно, не единственный спсособ получения сварного дамасска, это рассказ о том, как мне удалось его сделать.
Дамасской сталью сегодня называют сварной дамасск, получаемый из сваренных металлических пластин различной мозгостали , впоследствии прокованных и перекрученных. Это как слепить вместе пластилин разных цветов и перекрутить его для получения волнистого узора. После ковки такую заготовку подвергают травлению, при котором разнородные металлы заготовки разъедаются неравномерно, тем самым образуя красивый контраст. Оригинальная дамасская сталь получается другим, весьма специфическим способом (хотя внешне похожа на современный дамасск), и мало кто знает, как ее создать, данный факт создал дамасску репутацию металла, якобы наделенного волшебной силой. А причина этой «силы», аналогичной и для самурайских мечей — процесс, позволяющий получать более однородную, и следовательно с нужными качествами, сталь, чего нельзя добиться другими способами, и дающий возможность включать в состав заготовки низкокачественную и высоко/низко углеродистую сталь. Что дает намного более качественное лезвие.
ВНИМАНИЕ!! Нож может быть опасен, прошу не давать его в руки людям с нарушениями психики!!!
Шаг 1: Материалы и инструменты
— стальные пластинки двух или более марок (предпочтительней в высоким содержанием угдерода), которые будут контрастировать друг с другом, я взял высокоуглеродистую 1095 сталь и сталь 15n20, с небольшим содержанием никеля, который добавит яркости и контраста после травления
— флюс (бура, которую можно приобрести в хозяйственном магазине)
— кусок арматуры, длинный пруток (будет приварен к заготовке в качестве ручки)
— дерево на ваш выбор для рукоятки ножа
— эпоксидная смола (отвердевающая за 5 минут самое то)
— латунные клепки
— состав для обработки древесины рукоятки, я использовал льняное масло
— масло для закалки металла (растительное)
— хлорное железо
— наковальня (желательно настоящая стальная наковальня, хотя при отсутствии таковой подойдут и некоторые другие прочные объекты: кусок рельса, кувалда, большая металлическая болванка, старый причальный столбик «кнехт», или просто большая прочная, твердая и ровная поверхность. Помните как все началось с ударов камнем на большом камне)
— молот (я использовал весом 1.3кг, с поперечным бойком)
— клещи
— сварка (необязательна, но желательна для сваривания пластинок друг с другом и приваривания ручки, если у вас нет сварки, то можно плотно обернуть пластины проволокой)
— кузнечный горн (способный нагреть заготовку до необходимых для ковки температур, что очень важно для качественного сплавления пластин друг с другом, более подробно об этом позднее)
— ленточный шлифстанок или напильник с горой терпения
— духовой шкаф или другой способ закаливания
— дрель или сверлильный станок
— тиски (очень полезна вещь)
Шаг 2: Сборка заготовки
Стальные пластинки обрезаются по нужным мозгоразмерам , мои к примеру 7.6х1.2см; при этом, чем больше заготовка, тем труднее ее формировать молотом. Перед тем как сварить их в стопку, пластинки со всех сторон очищаются от ржавчины и окалины. Далее пластинки укладываются стопкой, чередуя марки стали, так моя заготовка состояла их 7 пластин, три из которых марки 15n20, и четыре — 1095.
Выравненные относительно друг друга пластинки прихватываются сваркой (не обращайте особо внимания на мой шов), а затем к стопке приваривается ручка, чтобы было легче оперировать с заготовкой при ковке. Нет ничего зазорного, особенно после того как, стопка пластин сварена, в том, чтобы использовать только клещи. Я в любом случае выковал себе свои.
Шаг 3: Первая ковка стопки
Немного о моем горне: сделан он своими руками из пустого (для предосторожности специально купил новый) газового баллона, внутри выложен 5см-м слоем каолиновой ваты и огнеупорным цементом. Разогревается он горелкой типа Ron-Reil, о которой есть много хороших мозгостатей . Сам горн не особо большой и без проблем разогревается до нужной температуры.
Итак, заготовка из пластин нагревается до вишнево-красного цвета, жар для этого нужен не очень сильный. Нагретая заготовка самоделки посыпается бурой, которая сразу начинает плавиться и необходимо позволить ей просочится между пластинами. Это удалит окалину и предотвратит окисление, не позволяя кислороду контактировать с металлом. Данное действие обеспечит чистоту металла заготовки.
Затем заготовка снова нагревается в горне и процедура повторяется еще пару раз, не забывая очищать окалину при необходимости. А уже после этого заготовка нагревается до ковочной температуры, сколько это не могу сказать точно, но полагаю, где-то в районе 1260-1315 градусов Цельсия. При такой температуре заготовка будет иметь очень яркий желто-оранжевый цвет, примерно как умеренный дневной свет.
Чтобы не тратить время убедитесь, что наковальня и молот находятся под рукой и есть достаточно свободного рабочего пространства.
Затем заготовка быстро помещается на наковальню и легкими, мягкими ударами, равномерно по всей площади, начинается сквовка пластин воедино. Далее заготовка снова помещается в горн и разогревается до ковочной температуры, а потом проковывается ударами средней силы.
А уже после этого заготовка вытягивается, так, чтобы ее можно было загнуть.
Шаг 4: Загибание заготовки
Настало время увеличить количество мозгослоев в заготовке. Для этого заготовка проковывается до длины в два раза большей изначальной, но при этом важно равномерно протягивать ее, а не просто растягивать. По середине протянутой заготовки на подсечке, зубилом или другим подходящим способом делается поперечное углубление на 3/4 или 4/5 по толщине, по которому заготовка затем складывается пополам на краю наковальни, переворачивается и проковывается по всей длине, при этом убедившись, что половинки не сдвинулись относительно друг друга по боковым кромкам.
Затем повторяется процесс нагревания/ковки из предыдущего шага: флюс, нагрев, остывание, нагрев, ковка, горн. Процедура увеличения числа слое повторяется до нужного количества этих слоев, так я сложил ее 4 раза и получил 112 слоев. (Хотите больше слоев, пожалуйста, узор тогда получится мельче. Формула для рассчета слоев такова: начальное количество * 2 в степени количества загибаний, то есть 7*2^4=112).
Далее разогретая до ковочной температуры заготовка самоделки помещается в паз наковальни, хорошенько скручивается, а затем ей снова придается прямоугольная форма. Но до скручивания, заготовка пробивается по углам для того, чтобы ее форма стала более округлой, ведь при скручивании и обратной проковке в прямоугольную заготовку могут образоваться включения и примеси от образующихся складок, если температура заготовки меньше ковочной.
После этого мозгозаготовка опять проковывается (я повторил его несколько раз), и охлаждается, а чтобы убедиться в однородности ковки, я зачистил один из концов заготовки. Во время самой ковки, особенно на первом этапе, важно держать температуру заготовки высокой и быть аккуратным, иначе можно оторвать слои друг от друга (по другому это называется расслоение, что совсем не хорошо).
Шаг 5: Модель и грубое формирование профиля
Теперь необходимо представить профиль будущего ножа и грубо выковать его из заготовки. Чем точнее вы можете проковать профиль и скос, тем меньше придется возиться со шлифовкой (на станке или напильником). На эту тему есть много мозгостатей более опытных кузнецов, поэтому я не углубляюсь в подробности. Суть в том, что заготовка ведет себя примерно как пластилин, когда она разогрета, необходимо пробивать ее в нужном направлении.
Шаг 6: Шлифовка профиля
Чистовое формирование профиля осуществляется болгаркой и напильником. Запаситесь чаем, ведь скорее всего, на это потребуется много времени, если конечно у вас нет шлифовального мозгостанка .
Шаг 7: Шлифовка, шлифовка, шлифовка…и размышления о смысле жизни
Шаг 8:Готовый профиль
После того как профиль поделки сформирован, его необходимо еще доработать напильником с более мелким зерном, я использовал 400-е. Кромка лезвия затачивается почти, но не до конца, необходимо оставить его немного не заточенным, чтобы при закалке материал кромки не деформировался. После этого в рукоятке ножа высверливаются отверстия под клепки и подготавливаются деревянные плашки для этой рукоятки.
Шаг 9: Волнующий момент
Закалка.
Она либо «создаст» ваше лезвие, либо погубит его. Важно сконцентрироваться и быть осторожным, иначе можно деформировать и разрушить лезвие. Способ которым я пользовался, является не самым тщательным методом мозгозакалки
, но лишь он был доступен мне с имеющимися у меня инструментами, да и масло было самым лучшим, которое я мог достать.
Перед закалкой, лезвие необходимо нормализовать. Это снимет напряжения, накопившиеся во время ковки и скручивания, и снизит вероятность коробления во время закалки. Делается эта нормализация нагреванием лезвия выше его критической температуры (когда он больше не намагничивается, поэтому полезно под рукой иметь магнит) и охлаждением на воздухе. Процесс повторяется три-пять раз, так я сделал это 5 раз. К тому же это действие поможет вам натренироваться извлекать лезвие из горна, потому как во время закалки недопустимы никакие заминки. Данное действие показано на фото с моим болтающимся ножом. А еще эта часть крута тем, что во время остывания происходит окисление, которое начинает раскрывать узор стали.
Закалка: лезвие снова нагревается выше критической температуры, а затем быстро вынимается и помещается, в первую очередь острием, в теплое растительное масло (для таких марок мозгостали как у меня). Для разогревания самого масла можно просто нагреть что-нибудь металлическое и бросить в емкость с маслом, я например, использовал костыль для шпал. Масло перемешайте, так вы получите более ровную закалку. Если ваша сталь высокоуглеродистая, то для закалки не используйте воду, это лишь испортит лезвие, потому что вода слишком быстро охлаждает, что не подходит для высокоуглеродистой стали.
С поделкой сейчас следует обращаться как со стеклом, потому что если лезвие было закалено правильно, то оно настолько хрупко, что может расколоться если его уронить.
После этого наступает черед отпуска.
Шаг 10: Отпуск металла
Отпуск — это процесс придания некоторой твердости лезвию, чтобы увеличить его срок службы и прочность. Достигается это нагреванием лезвия при определенной контролируемой температуре. Отпуск своей мозгоподелки я проводил в духовом шкафу в течение часа при температуре 205 градусов Цельсия. «Пропекаем» пока на табло не высветится «готово».
Шаг 11: Травление
Заранее извиняюсь за отсутствие фото этого и следующего шагов, но процесс совсем прост. Хлорное железо готовится по прилагаемой к нему мозгоинструкции , а затем в нем выдерживается лезвие, столько, сколько указано в той же инструкции. В моем случае это 3 части воды на 1 часть хлорного железа, и выдерживание в течение 3-5 минут. Процесс действительно захватывающий, а его результат выглядит словно это нож Бэтмена.
Шаг 12: Рукоятка и заточка
Опять же, существует много методик и инструкций о том, как сделать рукоять ножа и заточить его, поэтому обойдусь без мозгоподробностей . Скажу лишь, что для своей поделки выбрал плашки из вишни, которые к рукояти ножа приклеил с помощью эпоксидного клея и закрепил двумя латунными клепками. Отшлифовал ее 400-м зерном и покрыл льняным маслом.
Для заточки я не использую какой-то особый, требующий больших усилий способ, а в основном пользуюсь обычным точильным камнем.
Шаг 13: Самое время похлопать себя по спине, нож готов…
Это мой готовый нож длиной около 15см. Людям может показаться это довольно забавным, но я понятия не имею, как получился этот причудливый узор.
Благодарю за мозговнимание , надеюсь это кому-нибудь это пригодится!
Для составления пакета подходят сотни современных сталей, назову лишь небольшое количество. По химическому составу подходят шх15, шх4, шх20сг, шх15сг, 65г, 50хфа, 60с2хфа, 70г, 70с2ха, 5хнм, 5хгм, 5х2мнф, 6хвг, 5хнв, 9хс, хвг, у8, у10, у12, у13а и т.д. По температуре ковки и закалки идеально подходят друг другу шх15, у8 и 65г. Температура для их сваривания примерно 1100 градусов, температура ковки 900-1000 градусов, температура закалки 850 градусов. Все эти стали соответствуют «трем правилам», и их легко найти в быту.
Используя в равных пропорциях, из этих сталей получается дамасская сталь с содержанием углерода 0,8%. Для изготовления пакета раскуем эти стали в одинаковые по габаритам пластины примерно 15*5*1 см. Сложим из них 6-ти слойный пакет: у8 - шх15 - 65г - у8 - шх15 - 65г. Чтобы пакет не развалился по углам прихватим его электро-сваркой и с торца приварим ручку из куска арматуры длиной 50-60 см. Пакет для сваривания готов. Теперь поместим его в разогретый горн и доведем до температуры 850-900 градусов, это красно-оранжевый цвет. Вытащим за ручку пакет из горна и поставим его на ребро так, чтобы все слои сталей стояли вертикально. Нанесем сверху на пакет горсть буры. Бура должна растаять и протечь насквозь через пакет. Если бура не протекла, надо добавить ее еще. Если бура не вся растаяла нужно пакет с бурой подержать в горне над углем пока бура не растает. Затем нужно повернуть пакет на 90 градусов, чтобы все слои металла были горизонтальны относительно земли. В таком состоянии бура должна покипеть между слоями сталей несколько минут. Это нужно для того, чтобы бура растворила все шлаки и окалину на металле, образующуюся при нагревании металла в горне. Затем вынимаем пакет разогретый до оранжевого цвета, это примерно 900-950 градусов по Цельсию. Пакет ставим под молот и несильными ударами проковываем от одного края до другого. Этим действием мы выдавливаем жидкую буру со всеми шлаками. Проковывать по всей поверхности пакета не желательно, внутри пакета может остаться бура, что в дальнейшем приведет к "непровару». После того, как вся бура выдавлена из пакета, пакет еще не сварен. Мы просто сблизили между собой очищенные от шлаков слои металла и теперь к свариваемому металлу нет доступа воздуха. Весь этот процесс нужно проводить очень аккуратно и желательно в защитных очках. Раскаленная бура брызгается из пакета на несколько метров в разные стороны и это очень травмо-опасно. Снова помещаем пакет в горн и разогреваем до сварочной температуры примерно 1100 градусов, белого цвета каления. Цвет пакета должен напоминать цвет раскаленного солнца. Пока пакет греется до сварочной температуры за ним необходимо постоянно следить и постоянно поворачивать в горне, чтобы не получить пережог. Как только металл засветился как бенгальский огонь это и есть пережог. Готовность пакета к сварки видна когда пакет равномерно прогрет до белого цвета каления, на нем нет темных пятен и от него только начинают отскакивать искорки. Готовый к сварке пакет вынимается из горна и проковывается на молоте по всей длине. В дальнейшем нужно вытянуть пакет в полосу путем ковки. Вытяжку в полосу нужно вести при температуре нагрева меньшей, чем температура сварки примерно 950-1000 градусов - желтый цвет каления. Проводя ковку пакета «на ребро» при температуре 950-1000 градусов вы сразу увидите есть ли непровар, на месте «непровара» слои разойдутся. Непровар не так страшен, в место где разошлись слои снова подсыпается бура и процесс сварки повторяется. Страшен пережог. В месте пережога сталь уже не лечится. После того, как пакет вытянут в полосу его можно разрубить на горячую или просто разрезать болгаркой допустим на три равных части. Эти части опять складываются в пакет и процесс сварки повторяется. Так из 6 слоев получится пакет из 18 слоев, затем из 54 и т.д. Узор получаемый от такого процесса ковки называется «диким дамасским узором». Для получения четкого контрастного дикого узора нужно набрать в пакете примерно 300-500 слоев. В процессе ковки из нашего пакета весом 3,5 кг останется всего около 2 кг готового изделия, остальной металл выгорел в процессе ковки. Для улучшения качества дамасской стали последнюю вытяжку пакета в полосу нужно проводить при температуре 850-900 градусов красно-оранжевый цвет каления. Это позволяет добиться мелко-зернистой структуры стали. Закаливать дамасскую сталь лучше всего в отработанном машинном масле. После закалки рисунок на стали проявляется еще сильнее. Закаливать дамасскую сталь в воде нельзя, ее там может просто разорвать. Японские кузнецы закаливают свои мечи в воде, но они перед закалкой обмазывают их огнеупорной глиной. После закалки в масле дамаск будет иметь твердость примерно 60-64 единицы по Роквеллу. Для снятия внутренних напряжений в дамасской стали ее нужно отпустить. Это делается двух-кратном нагреванием стали до температуры 180-200 градусов по 1 часу. Этот процесс можно провести даже в домашних условиях на кухне в духовке. Рисунок на стали выявляется путем травления ее в 5-ти % растворе азотной кислоты или в хлорном железе. Концентрацию хлорного железа каждый мастер подбирает себе сам. Начинать обучение по изготовлению дамасской стали нужно именно с «дикого дамаска», и от него уже переходить к изготовлению более сложных узоров. Еще один совет тем кто разогрев пакета проводит в угольном горне. В качестве топлива желательно использовать кокс, он меньше зашлаковывает колосники и дает больший жар. А сам пакет желательно прогревать в верхних слоях угля или даже сверху на угле. В этих слоях воздух, проходя с низу в верх, практически остается без кислорода. Весь кислород выгорает проходя через уголь, и в верхних слоях угля он сильно обогащен углекислым газом. В результате в верхних слоях угля металл почти не окисляется и частично науглероживается и восстанавливается.
Обучающее видео:
Изготовлением клинков из дамасской стали или булата занимаются обычно профессионалы, но и вы можете попробовать силы в этом увлекательном процессе.Вам потребуются 10 двусторонних ножовочных полотен по металлу. Они шире односторонних и удобнее в качестве сырья.
Такие полотна изготовляются из стали У8. Постарайтесь при покупке выяснить, как сделаны полотна - целиком из инструментальной стали, или использовано твердое напыление на мягкую основу. Для наших целей годятся только первые. Кроме того, запаситесь достаточным количеством мягкой железной ленты для обивки деревянных ящиков. Также будут необходимы полосы любой стали, кроме нержавеющей. Желательна все же У8. Можно использовать старые напильники толщиной около 2 мм, длиной, равной половине длины ножовочного полотна и шириной, равной ширине железной ленты. Эти полосы вы будете ставить в пакет как внешние слои, чем предотвратите полное превращение в окалину более тонких внутренних.
В качестве внешних слоев можно использовать и более мягкую сталь, например, СтЗ, но это понизит среднее содержание углерода в вашем Дамаске. Электроточилом или шлифма-шиной удалите зубья с ножовочных полотен. После этой операции они станут равны по ширине железной ленте. Каждое полотно необходимо разрезать на две равные части по длине. У вас получится 20 отрезков ножовочных полотен. Нарежьте ножницами по металлу 20 отрезков железной ленты. Наконец, желательно, используя аптечные весы, взвесить кусок железной ленты, кусок ножовочного полотна и пластину толстой стали. Знание веса потребуется вам при расчете состава полученной стали.
Теперь сделаем операцию, которая называется наборка пакета. Операция эта тщательная и долгая, поэтому выполнять ее лучше сидя. Положите на стол отрезок стали, толщиной 2 мм. Ее поверхность необязательно очищать от ржавчины, но, если это напильник, необходимо сточить его рабочую поверхность. Увлажните ее обычной водой и нанесите довольно толстый слой буры (порядка 2-3 мм). На слой буры кладется железная полоса, увлажняется, накладывается слой буры. На него - отрезок ножовочного полотна, увлажняется, накладывается слой буры. Таким образом, слои железа, буры и стали чередуются, пока не будет использовано 5 отрезков ножовочного полотна. На верхний отрезок железной полосы положите отрезок толстой стали, такой же, как и в самое начало пакета.
Теперь пакет очень аккуратно стяните струбцинами по краям и, стараясь, чтобы бура не высыпалась, проварить электросваркой его начало и конец. Затем, для снижения возможности расслаивания, проварите в нескольких местах по длине. При этом поперек боковой поверхности пакета можно наложить отрезки стальной проволоки или гвозди и проварить их. Это послужит дополнительной гарантией от расслаивания. В процессе сварки необходимо подсыпать порошок буры в те места, откуда она просыпалась или вытекла при нагреве электросваркой. Заключительный этап создания пакета -приваривание ручки к одному из его концов. Это будет отрезок арматуры длиной около 20 см при использовании клещей, или 1 м. при работе без клещей. Старайтесь, чтобы место сварки ручки было максимально прочным.
Если ручка отвалится при нагреве пакета в горне, достать его оттуда будет весьма проблематично. Когда вам это удастся, скорее всего, пакет уже будет непригоден из-за пережога. Желательно даже сточить до небольшой толщины один из концов прута, используемого в качестве ручки, и вклинить его между слоями пакета, после чего обварить. В качестве одного из слоев можно использовать прут, раскованный на пластину с одного конца. Его длинный остаток образует ручку. Этот вариант самый надежный. Как бы то ни было, вы должны получить 4 пакета одинаковой конструкции. В качестве альтернативы электросварке можно использовать следующую технологию. Пакет сначала собирается без буры, после этого электродрелью сверлятся сквозные отверстия в начале и в конце пакета. Далее, по вышеописанной технологии, пакет собирается с бурой и стягивается болтами через просверленные отверстия.
Такая техника в некоторых случаях более эффективна, поскольку обеспечивает надежное стягивание пакета. А с использованием электросварки, в раскаленном горне пакет может развалиться. Некоторые авторы литературы по дамасской стали, советуют собирать пакет вообще без буры, которая играет роль флюса при сварке, а бурой посыпать уже прогретый в горне пакет. Я не рекомендовал бы так поступать начинающим. В середине пакета могут остаться места, до которых расплавленная бура не дотечет. В них образуются непровары. Набираясь опыта, вы достигнете той степени мастерства, когда сможете нафлюсовать и сварить пакет, собранный без буры, но на первых порах лучше подстраховаться. Кроме того, использование технологии с предварительной закладкой буры позволяет закладывать в пакет сталь с неочищенной поверхностью - со слоем ржавчины, окалины и т. д.
А в последнем способе все слои стали необходимо тщательно очистить. Итак, вы собрали четыре пакета. Осмотрите их внимательно - все щели между слоями должны быть плотно забиты бурой. Убедитесь, что длинные ручки приварены к пакетам максимально надежно. Разожгите горн. Когда пламя будет устойчивым и горн разгорится на полную мощность, аккуратно положите в массу горящих углей первый пакет. Очень важно, чтобы пакет нагревался равномерно. За ним нужно постоянно наблюдать, вращать вокруг продольной оси и перемещать, если нагрев будет неравномерным. Помните, что заготовка, находящаяся в горне, по цвету кажется горячее, чем есть на самом деле.
Очень важно научиться ловить тот единственный момент, когда нужно вытаскивать и ковать заготовку. Обычно начало этого момента характеризуется появлением мелких искорок, наподобие бенгальского огня, которые исходят от поверхности заготовки.
Будьте настороже - эти искорки свидетельствуют о приближении максимальной сварочной температуры и, начале горения металла. Дождитесь, пока искры полетят от всей площади заготовки, а не только от какого-то одного участка.
В этот момент быстро достаньте заготовку (ее цвет должен быть от лимонно-желтого до белого, с обилием искр). Поместите ее на наковальню, и частыми ударами небольшой кувалды прокуйте от конца к началу и обратно. Переверните и прокуйте еще раз от конца к началу и обратно. Если все прошло удачно, сварка уже произошла. Для гарантии куйте заготовку равномерными плоскими ударами, пока она не достигнет красного цвета. Кузнечная сварка возможна на и при более низких температурах, например, при светло-оранжевом свечении металла, но риск холодного непровара при этом увеличивается.
Если форма заготовки после этой серии ковки получилась не идеально прямоугольной, нагрейте ее еще раз, просто до оранжевого цвета. Подправьте форму заготовки, чтобы она была как можно ближе к прямоугольной, а обе поверхности - максимально плоскими и ровными. Толщина заготовки после этой, первой сварки, должна быть около 4-5 мм. Таким способом прокуйте и сварите все четыре пакета. После этого, четыре полученных пластины можно снова собирать в пакет и проваривать, но я рекомендую остановиться, передохнуть и заодно исследовать качество произведенной сварки. Когда поковки остынут, сточите шлифмашиной или электроточилом небольшой слой металла с боковой плоскости пакета.
Если вы увидите только блестящую поверхность монолитной стали, - сварка прошла удачно.
Когда видны темные линии - границы между слоями, значит, был допущен непровар. При одном-двух небольших непроварах процесс можно продолжить. Скорее всего, расслоения не произойдет, и непровар будет ликвидирован при дальнейших сварках. Если же непровар большой, то пакет следует разогреть, непроваренное место покрыть слоем буры, продолжить нагревание до сварочной температуры, и проковать непроваренное место по всей ширине пластины еще раз.
Итак, у вас в руках четыре пластины по 13 чередующихся слоев. Собрав их в пакет и проварив, получаем пластину в 52 слоя. В горячем состоянии разрубите ее зубилом вдоль на 2 или, если позволяет ширина, 3 части. Пока процесс рубки зубилом вас пугает, можно разрезать пластину тонким отрезным кругом, правда, при этом некоторое количество металла попадет в опилки. Собирая в пакет и сваривая по-лученнь^е пластины, теоретически можно получить любое количество слоев. Но следует учитывать, что изначально в пакет были заложены довольно тонкие слои металла, поэтому при количестве слоев более 200 узор будет очень тонким и трудно различимым.
Поэтому я рекомендую остановиться на 150-200 слоях. При окончательной сварке постарайтесь, чтобы пакет принял меньшую длину и ширину, но большую толщину, чем те, которые вы наметили для будущего изделия. Это необходимо для процесса окончательной формовки металла. Итак, вы получили исходный кусок дамасской стали. В нем около 0.6% углерода - японцы считают такую сталь оптимальной. Это так называемый "дикий" Дамаск. При протравке изделия из него вы получите узор из почти параллельных линий разной толщины. Такой дамаск еще называют "полосатым". Можно удовлетвориться им, или попытаться как-нибудь усложнить узор.
Вариант первый: "ПАВЛИНИЙ ГЛАЗ".
Это узор, на котором встречаются концентрические окружности, овалы или квадраты. Узор достигается следующим способом. Перед формовкой изделия из полученной пластины, на ее боковых поверхностях сверлом или точильным кругом, в нужных местах, прорезаются неглубокие (1-2 мм) углубления круглой или эллипсовидной формы. После этого разогретая пластина подвергается ковке, при которой ее поверхность снова становится плоской При этом нижние слои выходят на поверхность и образуют концентрические фигуры. Применение этого способа дает довольно широкие возможности при формировании узора.
Принципиально другой способ - "ТУРЕЦКИЙ" или "КРУЧЕНЫЙ" Дамаск.
Для его получения вы должны постараться, чтобы исходный материал -пакет с необходимым количеством слоев, принял форму прутка круглого или квадратного сечения. Для этого можно широкую толстую пластину разрубить или разрезать вдоль на полосы, ширина которых примерно равна толщине. Прутки разогреваются до светло-оранжевого цвета, после чего один конец зажимается в тиски, а другой, захватывается клещами с плоскими губками.
Он закручивается вдоль продольной оси в несколько оборотов, но так, чтобы пруток не лопнул. Полученная заготовка спиральной формы проковывается в пластину, при температуре, близкой к сварочной, с флюсдм, чтобы ликвидировать возможные расслоения. Изделие, сформированное из такой пластины, имеет сложный узор в форме концентрических четырехлу-чевых повторяющихся звезд. При работе с Дамаском существует огромное количество вариантов узоров. Пределов художественной фантазии тут нет. Поэтому не бойтесь экспериментировать и ищите новые формы узора и способы их получения. Эту тему мы еще затронем в разделе, посвященном мозаичному Дамаску.
Сварной булат:
Этот тип сварной стали характеризуется высоким содержанием углерода, что приближает такой Дамаск по прочностным и режущим свойствам к литому булату. Такое содержание углерода достигается применениемв кузнечной сварке чугунного порошка. Чугун содержит до 6% углерода. Удобно использовать чугун от батарей парового отопления, но качество его не высокое. В любом случае, вы должны знать состав используемого чугуна, по крайней мере, данные о содержании в нем углерода.
Чугун обладает высокой хрупкостью, поэтому его довольно легко расколоть кувалдой на небольшие куски. Затем раздробите их на наковальне в порошок, частицы которого должны быть примерно с рисовое зерно. Дробить чугун нужно осторожно, чтобы частицы не разлетались в разные стороны. Для нужного количества сварного булата понадобится, несколько стаканов дробленого чугуна, так что запаситесь терпением. Кроме чугуна в состав такой стали входит СтЗ в виде водопроводных труб и сталь У8-У9 от напильников.
Напильниковую сталь необходимо измельчить на куски величиной примерно с ноготь пальца. Она легко колется молотком. По приведенной выше формуле, рассчитайте весовые части всех компонентов. Готовая сталь со всеми поправками на выгорание углерода должна содержать не более 1-1.2% углерода. Однородная сталь с таким составом очень хрупка, но за счет неоднородности композита создается возможность ее закалки на большую твердость. Возьмите водопроводную трубу 1/2 или 3/4 дюйма - это, как я уже говорил, сталь СтЗ.
Вам понадобится несколько отрезков трубы длиной около 20 см. С помощью ерша из железной проволоки тщательно вычистите внутреннюю поверхность трубы от ржавчины. Заварите наглухо один конец каждого отрезка трубы. Перемешайте дробленый чугун и осколки стали У8 в той пропорции, по которой вы рассчитывали (при расчете не забудьте учесть вес трубы).Обычно У8 по весу требуется больше, чем чугуна. Теперь набейте полученной смесью отрезки трубы. Как можно тщательнее уплотняйте чугунно-стальную смесь с помощью подходящего по диаметру штыря. Набитая смесь трамбуется в трубе сильным постукиванием молотком по штырю, введенному в трубу наподобие поршня.
Когда труба набита, заварите другой ее конец и приварите к нему рукоять. Можно использовать тот штырь, которым вы утрамбовывали смесь, оставив часть его в трубе и прочно приварив. Набив все отрезки труб, возьмите электродрель и просверлите в каждой трубе по 10-20 отверстий небольшого диаметра, равномерно расположив их по поверхности. Эти отверстия нужны для выхода оставшегося внутри воздуха и излишков расплавленного чугуна. Разожгите горн и разогрейте отрезок трубы до максимальной температуры. В этом случае небольшой пережог поверхности трубы не страшен, поскольку стенки труб довольно толстые.
Следите, чтобы нагрев был равномерным. Когда отрезок трубы станет белым, прокуйте его тяжелой кувалдой (желательна помощь молотобойца) несколько раз от конца к началу и обратно. Полученную пластину доведите до толщины 3-4 мм. По той же схеме откуйте и остальные отрезки труб. В полученной стали все еще очень много внутренних непрова-ров, пустот и состав ее весьма неоднороден. Поэтому вам придется еще многократно сваривать полученные пластины. Сначала сварите их вместе воедино. Полученную пластину необходимо делить надвое попеременно вдоль и поперек и повторять сварку не менее 10 раз, чтобы сталь стала ровной по составу. На этом этапе я советую понемногу начать овладевать одной техникой.
Она позволит избежать процедуры разрезания пластины на части и сборки в пакет с использованием электросварки. Пластина надрубается зубилом по нужной линии на 1/2 толщины. Затем на ребре наковальни по линии надруба пластина сгибается на 90 градусов. На плоскости наковальни сгиб доводится до острого угла. После подогрева, согнутая пластина тщательно флюсуется бурой, особенно те поверхности, которые будут свариваться. После нанесения флюса поковка греется до сварочной температуры и проковывается. Фактически, пластина просто складывается пополам. Необходимо помнить, что она складывается попеременно - то вдоль, то поперек. Предположим, было пять отрезков труб, которые вы отковали в пластины. Сварив их вместе, получили 5-спойный пакет.
После первого складывания пополам в нем будет 10 слоев, после 2-го - 20, после 3-го - 40, после 4-го - 80, после 5-го - уже 160! Таким образом, после рекомендуемых мною 10 сварок у вас будет несколько тысяч слоев. Из такого пакета уже можно формировать готовое изделие. Применять какие-либо ухищрения для усложнения узора на сварном булате я не рекомендую -он и так уже обладает собственным, неповторимым характерным хаотичным узором. Об особенностях закалки сварного булата и удивительной технологии, которая позволяет добиться образования микроскопических кристаллов алмаза в слоях такой стали, вы можете прочесть в статье В. Басова "Булат - линия жизни". Мозаика "Мозаичным Дамаском" называется сталь, в которой участки с разным типом узора сварены воедино. Возможности для фантазии здесь безграничны. Я предлагаю изготовить дамаск, с узором "дым Саттон Ху", по названию ископаемого скандинавского меча.
Сварите пакет, состоящий из 7 слоев трех сталей - СтЗ (дает белый металлический цвет при травлении), У8 (черный цвет) и любой рессорной стали (серый цвет). Чередование может быть любым. Готовая пластина должна получится достаточно широкой и толстой, чтобы из нее можно было нарубить 8 прутков квадратного сечения толщиной и шириной примерно 7-8 мм. Возможно, придется изготовить несколько пластин. Длина прутков должна быть около 30 см. После этого наметьте на каждом из прутков участки по 4 см. Нагревая и зажимая прутки в тиски, по полученным меткам закрутите половину прутков в одном направлении (скажем, по часовой стрелке), а половину в другом.
Скручивание будет происходить участками, так, чтобы закрученные участки чередовались с незакрученными. Старайтесь, чтобы скрученные и нескрученные участки на все прутках были в одних и тех же местах. После этого еще раз прокуйте каждый пруток, восстанавливая их квадратное сечение по всей длине. Теперь возьмите четыре прутка - по два, закрученных в каждом направлении. Сложите их боковыми поверхностями на верстаке, следя при этом, чтобы слои металла в каждом прутке смотрели на вас. Скрученные участки будут соприкасаться и чередоваться. Пруток, скрученный по часовой стрелке рядом с прутком, скрученным против часовой стрелки, и так далее.
У вас получится пакет, напоминающий сложенные пальцы руки. Наложите поперек пакета с каждой стороны несколько толстых гвоздей - их потом можно будет удалить - и проварите электросваркой, скрепляя пакет. Приварите также прут-рукоятку. Поскольку толщина пакета невелика, флюсовать можно непосредственно перед кузнечной сваркой. Разогрейте пакет до алого цвета, густо посыпьте бурой с двух плоских сторон, и нагревайте дальше. Сварка производится при максимально возможной, но исключающей пережог, температуре, очень легкими (чтобы не допустить расслоения пакета в виде веера) ударами молотка. Они наносятся по боковой поверхности пакета, а не по широкой плоскости. Овладеть этим искусством, которое называется торцовой сваркой, нелегко. Сначала, имеет смысл, потренироваться на брусках стали квадратного сечения, дабы не испортить сложную слоеную сталь.
В итоге у вас должны получиться две монолитные пластины. Каждая состоит из четырех, скрученных в противоположных направлениях участков брусков. Сама по себе такая сталь не очень прочна, поэтому ее следует наварить на основу. Основа может быть как дамасской, так и простой (в этом случае лучший вариант - пластина из отпущенной и прокованной рессоры). По размеру она должна совпадать с полученными мозаичными пластинами. Основа собирается в пакет с полученными пластинами и сваривается воедино. Получается готовый кусок стали, поверхности которого обладают красивейшим узором, похожим на дым от свечи.
Изделие из такого Дамаска следует ковать очень аккуратно, стараясь добиться максимально приближенной формы именно путем ковки. При обточке шлифмашиной или на круге узор может испортиться. Приступайте к шлифовальным работам только тогда, когда форма будущего изделия обозначена почти во всех деталях. Следите за равномерностью деформации металла при ковке, чтобы сердечник и внешние узорчатые пластины не сместились относительно друг друга. Изготовление мозаичного, да и любого другого Дамаска увлекательно. Ради удовольствия от неповторимой по красоте и свойствам стали, стоит искать свои пути, и не бояться еще и еще раз начинать сначала.
Дамасские мечи славились своими уникальными качествами многие сотни лет. Чтобы выковать такое оружие требовалось искусство настоящего мастера. Но одного лишь искусства было, конечно же, недостаточно. Требовалось создать саму сталь. Так что же она из себя представляет? Как многие знают, дамасской называется многослойная сталь. Причем если по содержанию углерода между слоями нет разницы, а так же нет легирующих добавок, такая сталь не относится к дамасской. Стали бывают совершенно различные: пружинистые стали и легированные, и с высоким содержанием углерода. В пакете чередуются три типа сталей либо сплавов: один – богатоуглеродистая сталь, другие могут быть марганцосодержащие, иногда используют шарикоподшипниковую сталь, а третьим материалом в пакете является чистый никель. Он придает блеск, не травится, когда готовые клинки травят кислотой, и образует в узоре блестящие слои.
Нарезанные полосы через один складывают и сваривают в пакет электросваркой, чтобы они не рассыпались. Пакет помещают в горн, разогревают до необходимой температуры, которая, кстати, обязательно должна быть соблюдена с исключительной точностью. Дело в том, что если температура окажется чуть-чуть ниже, чем требовалось, сталь не сварится (непровар). Если же излишне перегреть, металл станет гореть, а когда от сильного удара перегретая сталь рассыпается в пыль, ее уже не соберешь, можно выбрасывать. А при очень сильном перегревании сталь вообще вспыхивает ярким пламенем как бенгальский огнь. Дамаск отличается своей спецификой. Узор, который образуется «сам собой», в процессе проковки, складывания и проковки пакета, называют «диким дамаском». И его считают одним из наиболее прочных дамасков, в нем отсутствуют какие-либо механические дефекты.
Нержавеющий дамаск варится в вакуумной печи. Вакуумная печь относится к очень сложному, громоздкому и, потому, дорогому оборудованию. В вакуумной камере расположена печь, а если быть точным индукционный нагреватель, пневматический или паровой молот и манипулятор, позволяющий перемещать заготовку (руками ведь там не поработаешь). Уникальность клинков из нарезной дамасской стали заключена в том, что в процессе их изготовления можно целенаправленно формировать узор. Подобные клинки получаются с очень красивыми своеобразными узорами. Этого достигают тем, что прорезают углубления после проковки ножевого клинка, а затем расширяют их, чтобы не допустить защипов и снова проковывают, строго соблюдая определенный температурный режим. Узор в виде колечек образуется потому, что слои в углублениях лежащие снизу выпирают вверх. Также существует технология торсированного, или крученого дамаска, когда после проковки пакет скручивается вокруг продольной оси, и проковывается.
Зачастую несколько крученых заготовок свариваются в плоскость, и тогда образуется удивительный по красоте узор, который называют букетным. Цена таких ножей особенно высока и может исчисляться шестизначными, а то и семизначными цифрами. Западными кузнецами применяются даже лазеры. Представляете кузнеца с лазерным оборудованием?! Лазер в заготовке вырезает исключительно узкую канавку, в которую вставляется полоска металла, а затем заготовка проковывается и получается желаемый узор.
Так можно выковать что угодно – числа, инициалы, даже портрет! Безусловно, что для таких исключительных ножей подбирают и очень дорогие рукояти. В частности различных ценных пород древесины, кости. Кроме того, их богато инкрустируют.