Металлы и сплавы для ручной ковки

Для выполнения основных кузнечных работ следует подбирать такие металлы или сплавы, которые отличаются хорошими показателями пластичности и ковкости. Среди черных металлов для этой цели подходят некоторые марки стали – сплава железа с углеродом, прочими добавками.

Сталь представляет собой сплавную структуру, которая состоит из кристаллических зерен, которые между собой связаны межкристаллическим сцеплением. Основной характеристикой той или иной марки стали является процентное содержание в ней определенных химических элементов. В частности, в ее состав обязательно входят железо и углерод. Чтобы придать стали требуемые качества, при ее плавке отдельно додаются марганец, кремний, сера, фосфор, некоторые другие компоненты.

Но все же основные характеристики стали определяет именно содержание в ней углерода. Так, скажем, если его содержится менее 0,1 процента, то такой сплав в обиходе называют просто железом. Он мягок, неплохо куется, сваривается кузнечным способом, практически не принимает закалки.

Но художественная ковка обычно выполняется с применением так называемой поделочной стали. В ней содержится 0,1-0,3 процента углерода, а также до 1 процента прочих добавок.

Конструкционная сталь (средней твердости) производится с содержанием углерода в 0,08-0,85 процентов и примесями. Она легко закаливается, после надлежащего нагрева поддается ковке, но трудно сваривается кузнечным способом.

Инструментальная (высокоуглеродистая) сталь содержит углерода 0,6-1,35 процента. Работать с ней может только мастер-кузнец, обладающий достаточным опытом и познаниями. Она куется лишь при нагревании до определенной температуры.

Если же углерода в сплаве до 2 процентов, то это уже чугун, практически не применяющийся в художественной ковке, поскольку он хрупкий и твердый, не поддается кузнечной обработке.

Для кузнечных работ лучше всего подходят стали углеродистые обыкновенные, отвечающие ГОСТу 380-71. Их маркируют литерами Ст с добавлением цифр от 0 и до 6. Наиболее приемлемыми для художественной ковки считаются Ст0, Ст1 или Ст2.

Из конструкционных сталей, соответствующих ГОСТу 1050-74, специалисты рекомендуют применять в ковке марки ДО (содержание углерода 0,07-0,14 процента) и 15 (0,12-0,19 процента). Правда, стоимость их довольно высока.

Инструментальные стали с процентным содержанием углерода 0,6-1,4, которые соответствуют ГОСТу 1435-74, применяют для изготовления кузнечных или слесарных инструментов. Кроме них, для этой цели можно использовать и некоторые легированные стали, отвечающие ГОСТу 5950-73. Помимо углерода они содержат легирующие компоненты – хром, вольфрам, кремний, молибден, ванадий, никель.

Нержавеющей называют сталь с добавками хрома. Она кислотоустойчива, с высокой твердостью и низкой вязкостью. Ковке она поддается трудно, особенно при содержании хрома больше 1 процента, требует медленного нагрева.

Хорошо куется и редко трескается так называемая быстрорежущая сталь, в химическом составе которой 12-18 процентов ванадия.

Самозакаливаемость и мелкозернистость стали придает молибден.

Существует огромное разнообразие марок стали, в которых применяются сложные составы добавок.