Все кузнечные работы требуют быстроты и точности. Недаром пословица говорит: «Куй железо, пока горячо». Надо, по возможности, оканчивать работу с одного нагрева и не перековывать ее вновь. Надо точно отмерить необходимую длину куска, наметить места сгибов и прочее. Все отметки делают мелом или слегка насекают зубилом. Раскаленные куски можно мерить по меловым меткам на наковальне или холодном куске железа. Так как металл от нагревания расширяется (железо, нагретое до светлокрасного каления, удлиняется на 1%), то при измерении горячего железа кузнецы пользуются соответственно увеличенной мерой.

Раскалив в нужном месте железо, его быстро вынимают клещами, поколачивают молотком или о наковальню, чтобы отскочила окислившаяся часть железа - окалина — и приставшие кусочки угля, и затем куют. Материал нужно иногда удлинить — вытянуть — или расплющить. Вытягивание железа производится носком молотка с оглаживанием плоскостью бойка или ребром бойка на плоскости наковальни или плоскостью бойка на ребре или роге наковальни. Удар направляется под углом — в сторону оттягиваемого конца. При оттягивании круглых стержней и острий всегда куют сначала на четыре грани, затем перековывают на восемь граней, сглаживая углы первоначального четырехугольника, и уже потом округляют стержень. Прокованную молотком поверхность заглаживают гладилками соответствующих профилей.

Для осаживания железа его сильно нагревают и ударяют по наковальне в направлении оси стержня. Того же можно добиться, поставив железо раскаленным концом на наковальню и ударяя по другому концу молотком. Размягченный металл оседает и укорачивается, за счет чего получается утолщение. Осаживание применяется в очень многих случаях: при изготовлении шляпок и головок болтов, утолщении концов поковки перед сваркой, уменьшении длины (натяжка ослабевших шин на колеса).

Осаживание головок болта

Рисунок схематически изображает последовательность работы при изготовлении болта. Разогретый кусок железа сперва осаживают, — получается своеобразная булава с расклепанной головкой. Ее быстро переворачивают, просовывая стержень в отверстие наковальни или оправки. Наносят несколько ударов молотком по утолщению и из него отформовывают продолжение стержня и головку болта. Если это должен быть болт с круглой головкой, ее соответствующим образом проковывают и оправляют.

Кузнец может сваривать куски металла. Железо и сталь при нагревании их до белого каления и при очистке их поверхности от окалины могут под ударами молотка свариваться, слепляться подобно тому, как слепляются куски теста или воска. Кузнецы широко пользуются этим свойством при соединении кусков железа или стали. Так сваривают кольца, шины, ломаные оси, угольники, наваривают сталь на железную основу при изготовлении различных инструментов — топоров, долот.

В оправке отделывают и стержень. Подобным же образом из утолщения можно сделать четырех- или шестиугольную головку.

Сгибание железа — это нетрудная операция. Железо кладется нагретым в месте будущего сгиба на край наковальни, а по свисающему концу наносятся удары молотком. Тонкие полосы и прутья можно сгибать в тисках с помощью молотка или без него, а совсем тонкие — плоскогубцами и круглогубцами.

Несколько слов надо сказать о гнутье труб. Это дело посложнее, нежели гнутье стержня. Труба, если ее изгибать, сомнется. Получится изгиб с надломом или резкой вмятиной. Чтобы этого не было, поступают так. Заколачивают в трубу деревянную пробку, а затем насыпают в трубу просушенный на огне песок, хорошенько утряхивают его и, набив трубу целиком, заколачивают пробкой и второй конец. Теперь мы можем нагревать трубу в нужном месте и гнуть ее почти так же, как сплошной стержень. Тонкие трубки, которые можно гнуть в холодном состоянии, предварительно заливают свинцом или канифолью, гнут, а потом выплавляют наполнитель.

Выплавление наполнителя нужно начинать с конца трубы

Куски, которые можно сваривать, разогревают до белого каления. Температура горна должна быть очень высокой, — металл неизбежно покрывается окалиной. Чтобы она не мешала при сварке, металл в месте сварки посыпают чистым кварцевым песком, который служит флюсом, или плавнем; он сплавляется с окалиной в шлак, препятствующий дальнейшему окислению металла, и легко счищается с нагретых мест перед самой операцией сварки. Сложив свариваемые куски, кузнец их хорошо проковывает, чтобы между металлом не оставалось шлака или окалины. Чтобы при такой проковке изделие не утончилось, концы его предварительно осаживают.

Нагревая сталь, надо избегать пережога, так как пережог отзывается на ее структуре, внутреннем строении, и ухудшаются свойства стали. Также не следует ковать недогретую сталь, во избежание растрескивания. Трудно точно указать температуру нагрева металла под ковку, так как эта температура зависит от химического состава нагреваемого материала; в частности, температура нагрева железа и стали зависит от содержания в них углерода.

При быстром охлаждении сталь обладает способностью закаляться, чем кузнец пользуется при отковке инструментов — топоров, зубил и других.

Закалка стали производится так: готовое изделие разогревают до светложелтого каления и затем быстро опускают в воду или в масло. Такой быстро охлажденный кусок стали будет хрупок, но тверд, а это не всегда требуется. Поэтому способы закалки различны. Чтобы уменьшить хрупкость и придать стали необходимые свойства, после закалки ее отпускают. Отпуск состоит в том, что изделие вновь нагревают; чем выше будет нагрев, тем сильнее отпустится сталь. Степень нагрева узнают по так называемым цветам побежалости. Если очистить кусок закаленной стали от окалины и начать его осторожно нагревать, то будет видно, что белая поверхность меняет свой цвет. Она становится желтоватой, коричнево-желтой, бурой и, наконец, фиолетово-синей. Можно замочить сталь при любом цвете. В зависимости от цвета, при котором сделана замочка, получится разно закаленный металл.

До желтого цвета отпускается различный инструмент. Сталь бурых и синих тонов обладает меньшей твердостью, но зато большей упругостью, что необходимо, например, для рессор, пружин.

Иногда отпуск производят не вторичным нагревом, а за счет не остывшей массы металла. Вот как, например, можно калить зубило. Нагрев его в достаточной степени, замачивают только его конец. Металл сразу потемнеет, но будет еще горячим. Напильником быстро отчищают кусочек на конце и следят за цветами побежалости на этом кусочке. При появлении светло-желтого цвета вновь замачивают зубило, но на этот раз целиком, бросив его в воду. Получают твердый, до некоторой степени хрупкий конец и более мягкую, вязкую и не боящуюся ударов молотка остальную часть инструмента.

После поковки изделие бывает покрыто темным слоем окалины, которая очень тверда. Это надо учитывать при дальнейшей обработке поковок. Поэтому не следует их опиливать новыми напильниками, которые быстро притупляются. Надо сначала почистить тюковку стальными щётками и опиловку начинать старым напильником, чтобы ободрать окалину.

Автор: П.В. Леонтьев

Читайте еще:

• Материалы и инструменты кузнеца
• Приемы работы
• Мелкие кузнечные работы