Верь в мечту и она однажды обязательно поверит в тебя...
20.05.2013 в 10:04
Пишет adike:О кузнечном деле
Самый старый метод обработки металла – это ковка. Сначала древние люди били колотушками губчатое железо в холодном состоянии, чтобы «выжать из него соки», т.е. удалить примеси. Затем они догадались нагревать металл и придавать ему нужную форму.
читать дальше
В XI веке металлургическое производство уже имело большое распространение, и в городе, и в деревне. Сырьем для получения железа служили болотная и озерная руды, не требовавшие при обработке сложной технологии и широко распространенные в лесостепи.
По внешнему виду болотная руда представляет собой плотные тяжелые землистые комья красно-рыжего оттенка. Она иногда залегает в земле слоями толщиной до 30 см, но чаще - на дне болот и озер. Ее разведывали шестом и черпали ковшами с длинной рукоятью. Обычно железную руду добывали в августе. Затем ее сушили и в середине осени обжигали на кострах. Самым сложным и ответственным делом являлась выплавка железа из руды. Ее осуществляли зимой при помощи так называемого сыродутного процесса – нагнетания в печь холодного воздуха, необходимого для восстановления железа. Окислы железа в виде железной руды, засыпанной в печь поверх горящего угля, в результате химических реакций теряли кислород и при температуре 700-800 град С превращались в железо, которое в виде густой тестообразной массы (губчатой ноздреватой крицы) стекало в нижнюю часть печи. Температура в 1500-1600 град С, необходимая для превращения железа в жидкое состояние, была недоступна древним металлургам, поэтому процесс выплавки железа в то время назывался «варкой». Недостатком этого способа был низкий процент выплавки металла из руды. Часть металла оставалась в руде. В районе залегания руд почти каждое селение имело свои плавильни (домницы), в сыродутных горнах которых производилась варка железа - труднейшая из работ.
Первым сыродутным горном был обычный очаг в жилище. Специальные горны появились позднее. В целях пожарной безопасности их располагали у края городищ. Ранние печи представляли собой густо обмазанные глиной круглые ямы диаметром в один метр, вырытые в земле. Их народное название - «волчьи ямы». В X веке появились наземные печи, воздух в которые нагнетался с помощью кожаных мехов. Меха раздувались вручную. И эта работа делала процесс варки очень тяжелым. Археологи до сих пор находят на городищах признаки местной выработки металла - отходы сыродутного процесса в виде шлаков. По окончании «варки» железа домницу ломали, удаляли посторонние примеси и ломом извлекали из печи крицу. Горячая крица захватывалась клещами и тщательно проковывалась. Проковка удаляла с поверхности крицы частицы шлака и устраняла пористость металла. После проковки крицу снова нагревали и снова клали под молот. Эта операция повторялась несколько раз. Для новой плавки верхняя часть домницы реставрировалась или строилась заново. В более поздних домницах передняя часть уже не ломалась, а разбиралась, и расплавленный металл стекал в глиняные емкости.
Сыродутный горн
В грунте вырывалась неглубокая круглая яма (0,5 м), над ней строилась коническая башня высотой примерно 1,5 м. Дно ямы укрепляли кирпичом и огнеупорной глины. Стены складывали из кирпича или собирали из жердей и плетеных из прутьев щитов и тоже обмазывали глиной. С наветренной стороны встраивали в стену несколько сопел для подачи воздуха. В горне необходимо было постоянно поддерживать высокую температуру. Для этого необходим мощный приток воздуха, для чего требовались мощные меха. Для непрерывности потока воздуха, необходима работа двух мехов. Мех устанавливался так, чтобы кузнец мог производить дутье, не отходя от горна. Для подвода воздушной струи из меха в горн, применяются сопла – специальные трубки из огнеупорного материала (археологические материалы показывают, что сопла делались из глины с примесью песка и мелкой гальки). Сопло могло использоваться одну, максимум две плавки, после чего заменялось новым. С противоположной стороны в стенке предусматривали отверстие для слива шлака.
Далее порядок действий такой. Сначала прогревают башню, сжигая на дне дрова и древесный каменный уголь. Руду также просушивали (на огне) и смешивали с углем, получая шихту. Затем укладывали вниз слой угля (0,5 м), далее слоями шихту и уголь (по 10 см). Уголь и руду дробили до размера ореха. Пыль отсеивали, чтобы не забивала каналы для прохода газов.
Уголь поджигали через отверстие для слива шлаков. Далее ждали, когда пламя над башней станет белого цвета. После этого через пролом в стенке доставали со дна крицу – результат процесса и отправляли ее на дальнейшую обработку.
При увеличении высоты башни качество железа и выход увеличивается, но вырастают и требования к прочности конструкции.
Основными инструментами кузнеца всегда являлись – наковальня, клещи, молот, зубила и т.д. Все инструменты делались из обычного железа. Наковальня – твердая плоскость, где ковалось изделие. Она, практически не претерпев изменений во внешнем виде, бывает двух видов: однорогая или двурогая (выступы в виде рога для отковывания круглых изделий). В хвосте наковальни имеется круглое и квадратное отверстие (круглое - для пробития отверстий в металле, квадратное – вставления вспомогательных приспособлений при ковке). Наковальня обычно ставилась на большой чурбан врытый в землю.
В кузнечном деле использовались молоты, подразделявшихся по весу: ручники, весом до 1 кг и молоты – кувалды весом более килограмма. Клещи – по сути руки кузнеца. Они служат для извлечения заготовки из горна, поддержания, поворачивания детали на наковальне. Клещи делились по размерам и назначению: пинцетообразные (применялись только ювелирами), большие грубые и малые одноручные (для средних и небольших изделий). Режущим инструментом в кузнечном деле является зубило. Существовали два вида зубила – для холодной и горячей рубки металла. Кроме зубил, для рубки металла использовали подсечку (нижнее зубило). Подобные зубила использовались гвоздочниками. Для пробивания отверстий в металле использовались пробойники. Кроме того, уже в древности использовалась штамповка. Так археологические находки показывают, как с помощью фигурных штампов-обжимок делались венчики для стрел.
К специальным инструментам кузнечного дела относились напильник и гвоздильня (приспособление для изготовления гвоздей).
Для обработки металла в холодном состоянии, всегда использовался напильник, представлявший длинный металлический брусок из твердого металла, с нанесенными на его поверхность насечками в виде зубьев, крепившийся на деревянный черенок. Инструментом конечной обработки в кузнечном деле являлся наждачный камень, который применялся для обработки конечного кузнечного изделия.
Но, несмотря на широкое распространение сырья, выплавка железа производилась далеко не на каждом городище. Трудоемкость процесса выделила кузнецов из общины и сделала из них первых ремесленников. В древности кузнецы сами плавилиметалл, а затем его ковали. Необходимые принадлежности кузнеца - горн (плавильная печь) для нагрева крицы, кочерга, лом (пешня), железная лопата, наковальня, молот (кувалда), разнообразные клещи для извлечения из горна раскаленного железа и работы с ним - набор инструментов, необходимых для плавильных и ковочных работ. Техника ручной ковки почти не менялась до XIX века.
Простые кованые изделия изготавливались с помощью зубила. Применялась также технология использования вкладыша и наваривания стального лезвия. К наиболее простым кованым изделиям можно отнести: ножи, обручи и дружки для ушатов, гвозди, серпы, косы, долота, шилья, лопаты и сковороды, т.е. предметы, не требующие специальных приемов. Их мог изготовить любой кузнец в одиночку. Более сложные кованые изделия: цепи, дверные пробои, железные кольца от поясов и от сбруи, удила, светцы, остроги, - уже требовали сварки, которую осуществляли опытные кузнецы с помощью подручных.
Мастера производили сварку железа, нагревая его до температуры 1500 град С, достижение которой определяли по искрам раскаленного добела металла. Зубилом пробивали отверстия в ушках для ушатов, лемехах для сох, мотыгах. Пробойником делали отверстия в ножницах, клещах, ключах, лодочных заклепках, на копьях (для скрепления с древком), на оковках лопат. Эти приемы кузнец мог осуществлять только с помощью помощника. Ведь ему необходимо было держать клещами раскаленный кусок железа, что при небольших размерах тогдашних наковален было нелегко, держать и направлять зубило, бить по зубилу молотом.
Сложным было изготовление топоров, копий, молотков и замков. Топор выковывали с применением железных вкладышей и навариванием полос металла. Копья ковали из большого треугольного куска железа. Основание треугольника закручивали в трубку, вставляли в нее конический железный вкладыш и после этого сваривали втулку копье и выковывали рожон. Железные котлы делали из нескольких больших пластин, края которых склепывались железными заклепками. Операция кручения железа применялась для создания винтов из четырехгранных стержней. Приведенный выше ассортимент кузнечных изделий исчерпывает весь крестьянский инвентарь, необходимых для постройки дома, сельского хозяйства, охоты и обороны.
Оборудование городских кузниц отличалось от деревенских - большей сложностью. Городская наковальня позволяла, во-первых, отковывать вещи, имеющие пустоту внутри, например, племя, втулки копий, кольца, а самое главное – она допускала применение ассортимента фигурных подкладок для поковок сложного профиля. Такие подкладки широко применяются в современном кузнечном деле при выковке кривых поверхностей. Некоторые кованые изделия, начиная с IX-X вв., носят следы обработки при помощи таких подкладок. В тех случаях, когда требовалась двусторонняя обработка, очевидно, применялись и подкладка и зубило-штамп одинакового профиля, чтобы поковка получалась симметричной. Подкладки и штампы применялись и при изготовлении боевых топоров. Ассортимент молотков, кузнечных клещей и зубил у городских кузнецов был разнообразнее, чем у их деревенских собратьев: от небольших - до огромных. Начиная с IX-X вв. русские мастера для обработки железа применяли напильники. Древнерусские городские кузницы, слесарные и оружейные мастерские в X-XIII вв. имели: горны, меха, простые наковальни, наковальни с отрогом и вырезом, вставки в наковальню (различного профиля), молотки-кувалды, молотки ручники, молоты-секачи (для перерубания) или зубила, молоты-пробойники (бородки), ручные зубила, ручные пуансоны, клещи простые, клещи с крючьями, клещи малые, тиски (примитивного типа), напильники, точила циркульные
Особое место в кузнечном и оружейном деле занимала сталь и закалка стальных изделий. Даже среди деревенских курганных топоров XI-XIII веков встречается наваренное стальное лезвие. Твердость стали, гибкость, легкая свариваемость и способность воспринимать закалку были хорошо известны еще римлянам. Но наварка стали всегда считалась труднейшим делом во всей кузнечной работе, т.к. железо и сталь имеют различную сварочную температуру.
Эффект закаливания состоит в охлаждении раскаленной вещи из науглероженного железа в воде, в снегу или в какой-либо другой жидкости, в результате чего резко возрастает твердость вещи. Даже если не использовать жидкость, а просто оставить такую вещь на открытом воздухе, может образоваться низкоуглеродистая сталь перлитной структуры, причем чем холоднее воздух, тем она тверже.
Летопись IX в. до н.э. из храма Балгала в Малой Азии предписывает следующий способ закалки: «Надо нагревать кинжал, пока он не засветится, как восходящее в пустыне солнце, затем охладить его до цвета царского пурпура, погружая в тело мускулистого раба… Сила раба, переходя в кинжал… придает металлу твердость».
Более высокую ступень в развитии чёрной металлургии представляли собой постоянные высокие печи называемые в Европе штукофенами. Это действительно была высокая печь, — с четырёхметровой трубой для усиления тяги. Мехи штукофена качались уже несколькими людьми, а иногда и водяным двигателем. Штукофен имел дверцы, через которые раз в сутки извлекалась крица. Изобретены штукофены были в Индии в начале первого тысячелетия до новой эры. В начале нашей эры они попали в Китай, а в VII веке вместе с «арабскими» цифрами арабы заимствовали из Индии и эту технологию. В конце XIII века штукофены стали появляться в Германии и Чехии (а ещё до того были на юге Испании) и в течение следующего века распространились по всей Европе. Производительность штукофена была несравненно выше, чем сыродутной печи, — в день он давал до 250 кг железа, а температура плавления в нем оказывалась достаточна для науглероживания части железа до состояния чугуна. Однако штукофенный чугун при остановке печи застывал на её дне, смешиваясь со шлаками, а очищать металл от шлаков умели тогда только ковкой, но как раз ей-то чугун и не поддавался. Его приходилось выбрасывать. Иногда, впрочем, штукофенному чугуну пытались найти какое-то применение. Например, древние индусы отливали из грязного чугуна гробы, а турки в начале XIX века — пушечные ядра. Трудно судить, как гробы, но ядра из него получались — так себе.
В середине XV века в Европе появились печи нового типа, — блауофены, которые сразу преподнесли сталеварам неприятный сюрприз. Более высокая температура плавления действительно значительно повысила выход железа из руды, но она же повысила и долю железа науглероживающегося до состояния чугуна. Теперь уже не 10%, как в штукофене, а 30% выхода составлял чугун, — «свиное железо» ни к какому делу не годное. В итоге, выигрыш часто не окупал модернизации. Блауофенный чугун, как и штукофенный, застывал на дне печи, смешиваясь со шлаками. Он выходил несколько лучшим, так как его самого было больше, следовательно, относительное содержание шлаков выходило меньше, но продолжал оставаться малопригодным для литья. Чугун получаемый из блауофенов оказывался уже достаточно прочен, но оставался ещё очень неоднородным, — из него выходили только предметы простые и грубые, — кувалды, наковальни. Уже прилично выходили пушечные ядра. Кроме того, если в сыродутных печах могло быть получено только железо, которое потом науглероживалось, то в штукофенах и блауофенах внешние слои крицы оказывались состоящими из стали. В блауофенных крицах стали было даже больше, чем железа. С одной стороны, это казалось хорошо, но, вот, разделить-то сталь и железо оказывалось весьма затруднительно. Содержание углерода становилось трудно контролировать. Только долгой ковкой можно было добиться однородности его
распределения. В своё время, столкнувшись с этими затруднениями, индусы не стали двигаться дальше, а занялись тонким усовершенствованием технологии и пришли к получению булата
Китайцы, а позже и европейцы, экспериментируя с чугуном, скоро открыли передельный процесс, поднимающий металлургию железа на качественно новый уровень.
Следующим этапом в развитии металлургии стало появление доменных печей. За счёт увеличения размера, предварительного подогрева воздуха и механического дутья, в такой печи все железо из руды превращалось в чугун, который расплавлялся и периодически выпускался наружу. Производство стало непрерывным, — печь работала круглосуточно и не остывала. За день она выдавала до полутора тонн чугуна. Перегнать же чугун в железо в горнах было значительно проще, выколачивать его из крицы, хотя ковка все равно требовалась, — но теперь уже выколачивали шлаки из железа, а не железо из шлаков.
источники
elcolonial.jimdo.com/%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D...
kuznes.ru/istoria/431-istorij-kuznechnogo-dela....
oldremeslo.ru/gorn.html
roskuz.ucoz.ru/publ/2-1-0-4
roskuz.ucoz.ru/publ/2-1-0-4
URL записиСамый старый метод обработки металла – это ковка. Сначала древние люди били колотушками губчатое железо в холодном состоянии, чтобы «выжать из него соки», т.е. удалить примеси. Затем они догадались нагревать металл и придавать ему нужную форму.
читать дальше
В XI веке металлургическое производство уже имело большое распространение, и в городе, и в деревне. Сырьем для получения железа служили болотная и озерная руды, не требовавшие при обработке сложной технологии и широко распространенные в лесостепи.
По внешнему виду болотная руда представляет собой плотные тяжелые землистые комья красно-рыжего оттенка. Она иногда залегает в земле слоями толщиной до 30 см, но чаще - на дне болот и озер. Ее разведывали шестом и черпали ковшами с длинной рукоятью. Обычно железную руду добывали в августе. Затем ее сушили и в середине осени обжигали на кострах. Самым сложным и ответственным делом являлась выплавка железа из руды. Ее осуществляли зимой при помощи так называемого сыродутного процесса – нагнетания в печь холодного воздуха, необходимого для восстановления железа. Окислы железа в виде железной руды, засыпанной в печь поверх горящего угля, в результате химических реакций теряли кислород и при температуре 700-800 град С превращались в железо, которое в виде густой тестообразной массы (губчатой ноздреватой крицы) стекало в нижнюю часть печи. Температура в 1500-1600 град С, необходимая для превращения железа в жидкое состояние, была недоступна древним металлургам, поэтому процесс выплавки железа в то время назывался «варкой». Недостатком этого способа был низкий процент выплавки металла из руды. Часть металла оставалась в руде. В районе залегания руд почти каждое селение имело свои плавильни (домницы), в сыродутных горнах которых производилась варка железа - труднейшая из работ.
Первым сыродутным горном был обычный очаг в жилище. Специальные горны появились позднее. В целях пожарной безопасности их располагали у края городищ. Ранние печи представляли собой густо обмазанные глиной круглые ямы диаметром в один метр, вырытые в земле. Их народное название - «волчьи ямы». В X веке появились наземные печи, воздух в которые нагнетался с помощью кожаных мехов. Меха раздувались вручную. И эта работа делала процесс варки очень тяжелым. Археологи до сих пор находят на городищах признаки местной выработки металла - отходы сыродутного процесса в виде шлаков. По окончании «варки» железа домницу ломали, удаляли посторонние примеси и ломом извлекали из печи крицу. Горячая крица захватывалась клещами и тщательно проковывалась. Проковка удаляла с поверхности крицы частицы шлака и устраняла пористость металла. После проковки крицу снова нагревали и снова клали под молот. Эта операция повторялась несколько раз. Для новой плавки верхняя часть домницы реставрировалась или строилась заново. В более поздних домницах передняя часть уже не ломалась, а разбиралась, и расплавленный металл стекал в глиняные емкости.
Сыродутный горн
В грунте вырывалась неглубокая круглая яма (0,5 м), над ней строилась коническая башня высотой примерно 1,5 м. Дно ямы укрепляли кирпичом и огнеупорной глины. Стены складывали из кирпича или собирали из жердей и плетеных из прутьев щитов и тоже обмазывали глиной. С наветренной стороны встраивали в стену несколько сопел для подачи воздуха. В горне необходимо было постоянно поддерживать высокую температуру. Для этого необходим мощный приток воздуха, для чего требовались мощные меха. Для непрерывности потока воздуха, необходима работа двух мехов. Мех устанавливался так, чтобы кузнец мог производить дутье, не отходя от горна. Для подвода воздушной струи из меха в горн, применяются сопла – специальные трубки из огнеупорного материала (археологические материалы показывают, что сопла делались из глины с примесью песка и мелкой гальки). Сопло могло использоваться одну, максимум две плавки, после чего заменялось новым. С противоположной стороны в стенке предусматривали отверстие для слива шлака.
Далее порядок действий такой. Сначала прогревают башню, сжигая на дне дрова и древесный каменный уголь. Руду также просушивали (на огне) и смешивали с углем, получая шихту. Затем укладывали вниз слой угля (0,5 м), далее слоями шихту и уголь (по 10 см). Уголь и руду дробили до размера ореха. Пыль отсеивали, чтобы не забивала каналы для прохода газов.
Уголь поджигали через отверстие для слива шлаков. Далее ждали, когда пламя над башней станет белого цвета. После этого через пролом в стенке доставали со дна крицу – результат процесса и отправляли ее на дальнейшую обработку.
При увеличении высоты башни качество железа и выход увеличивается, но вырастают и требования к прочности конструкции.
Основными инструментами кузнеца всегда являлись – наковальня, клещи, молот, зубила и т.д. Все инструменты делались из обычного железа. Наковальня – твердая плоскость, где ковалось изделие. Она, практически не претерпев изменений во внешнем виде, бывает двух видов: однорогая или двурогая (выступы в виде рога для отковывания круглых изделий). В хвосте наковальни имеется круглое и квадратное отверстие (круглое - для пробития отверстий в металле, квадратное – вставления вспомогательных приспособлений при ковке). Наковальня обычно ставилась на большой чурбан врытый в землю.
В кузнечном деле использовались молоты, подразделявшихся по весу: ручники, весом до 1 кг и молоты – кувалды весом более килограмма. Клещи – по сути руки кузнеца. Они служат для извлечения заготовки из горна, поддержания, поворачивания детали на наковальне. Клещи делились по размерам и назначению: пинцетообразные (применялись только ювелирами), большие грубые и малые одноручные (для средних и небольших изделий). Режущим инструментом в кузнечном деле является зубило. Существовали два вида зубила – для холодной и горячей рубки металла. Кроме зубил, для рубки металла использовали подсечку (нижнее зубило). Подобные зубила использовались гвоздочниками. Для пробивания отверстий в металле использовались пробойники. Кроме того, уже в древности использовалась штамповка. Так археологические находки показывают, как с помощью фигурных штампов-обжимок делались венчики для стрел.
К специальным инструментам кузнечного дела относились напильник и гвоздильня (приспособление для изготовления гвоздей).
Для обработки металла в холодном состоянии, всегда использовался напильник, представлявший длинный металлический брусок из твердого металла, с нанесенными на его поверхность насечками в виде зубьев, крепившийся на деревянный черенок. Инструментом конечной обработки в кузнечном деле являлся наждачный камень, который применялся для обработки конечного кузнечного изделия.
Но, несмотря на широкое распространение сырья, выплавка железа производилась далеко не на каждом городище. Трудоемкость процесса выделила кузнецов из общины и сделала из них первых ремесленников. В древности кузнецы сами плавилиметалл, а затем его ковали. Необходимые принадлежности кузнеца - горн (плавильная печь) для нагрева крицы, кочерга, лом (пешня), железная лопата, наковальня, молот (кувалда), разнообразные клещи для извлечения из горна раскаленного железа и работы с ним - набор инструментов, необходимых для плавильных и ковочных работ. Техника ручной ковки почти не менялась до XIX века.
Простые кованые изделия изготавливались с помощью зубила. Применялась также технология использования вкладыша и наваривания стального лезвия. К наиболее простым кованым изделиям можно отнести: ножи, обручи и дружки для ушатов, гвозди, серпы, косы, долота, шилья, лопаты и сковороды, т.е. предметы, не требующие специальных приемов. Их мог изготовить любой кузнец в одиночку. Более сложные кованые изделия: цепи, дверные пробои, железные кольца от поясов и от сбруи, удила, светцы, остроги, - уже требовали сварки, которую осуществляли опытные кузнецы с помощью подручных.
Мастера производили сварку железа, нагревая его до температуры 1500 град С, достижение которой определяли по искрам раскаленного добела металла. Зубилом пробивали отверстия в ушках для ушатов, лемехах для сох, мотыгах. Пробойником делали отверстия в ножницах, клещах, ключах, лодочных заклепках, на копьях (для скрепления с древком), на оковках лопат. Эти приемы кузнец мог осуществлять только с помощью помощника. Ведь ему необходимо было держать клещами раскаленный кусок железа, что при небольших размерах тогдашних наковален было нелегко, держать и направлять зубило, бить по зубилу молотом.
Сложным было изготовление топоров, копий, молотков и замков. Топор выковывали с применением железных вкладышей и навариванием полос металла. Копья ковали из большого треугольного куска железа. Основание треугольника закручивали в трубку, вставляли в нее конический железный вкладыш и после этого сваривали втулку копье и выковывали рожон. Железные котлы делали из нескольких больших пластин, края которых склепывались железными заклепками. Операция кручения железа применялась для создания винтов из четырехгранных стержней. Приведенный выше ассортимент кузнечных изделий исчерпывает весь крестьянский инвентарь, необходимых для постройки дома, сельского хозяйства, охоты и обороны.
Оборудование городских кузниц отличалось от деревенских - большей сложностью. Городская наковальня позволяла, во-первых, отковывать вещи, имеющие пустоту внутри, например, племя, втулки копий, кольца, а самое главное – она допускала применение ассортимента фигурных подкладок для поковок сложного профиля. Такие подкладки широко применяются в современном кузнечном деле при выковке кривых поверхностей. Некоторые кованые изделия, начиная с IX-X вв., носят следы обработки при помощи таких подкладок. В тех случаях, когда требовалась двусторонняя обработка, очевидно, применялись и подкладка и зубило-штамп одинакового профиля, чтобы поковка получалась симметричной. Подкладки и штампы применялись и при изготовлении боевых топоров. Ассортимент молотков, кузнечных клещей и зубил у городских кузнецов был разнообразнее, чем у их деревенских собратьев: от небольших - до огромных. Начиная с IX-X вв. русские мастера для обработки железа применяли напильники. Древнерусские городские кузницы, слесарные и оружейные мастерские в X-XIII вв. имели: горны, меха, простые наковальни, наковальни с отрогом и вырезом, вставки в наковальню (различного профиля), молотки-кувалды, молотки ручники, молоты-секачи (для перерубания) или зубила, молоты-пробойники (бородки), ручные зубила, ручные пуансоны, клещи простые, клещи с крючьями, клещи малые, тиски (примитивного типа), напильники, точила циркульные
Особое место в кузнечном и оружейном деле занимала сталь и закалка стальных изделий. Даже среди деревенских курганных топоров XI-XIII веков встречается наваренное стальное лезвие. Твердость стали, гибкость, легкая свариваемость и способность воспринимать закалку были хорошо известны еще римлянам. Но наварка стали всегда считалась труднейшим делом во всей кузнечной работе, т.к. железо и сталь имеют различную сварочную температуру.
Эффект закаливания состоит в охлаждении раскаленной вещи из науглероженного железа в воде, в снегу или в какой-либо другой жидкости, в результате чего резко возрастает твердость вещи. Даже если не использовать жидкость, а просто оставить такую вещь на открытом воздухе, может образоваться низкоуглеродистая сталь перлитной структуры, причем чем холоднее воздух, тем она тверже.
Летопись IX в. до н.э. из храма Балгала в Малой Азии предписывает следующий способ закалки: «Надо нагревать кинжал, пока он не засветится, как восходящее в пустыне солнце, затем охладить его до цвета царского пурпура, погружая в тело мускулистого раба… Сила раба, переходя в кинжал… придает металлу твердость».
Более высокую ступень в развитии чёрной металлургии представляли собой постоянные высокие печи называемые в Европе штукофенами. Это действительно была высокая печь, — с четырёхметровой трубой для усиления тяги. Мехи штукофена качались уже несколькими людьми, а иногда и водяным двигателем. Штукофен имел дверцы, через которые раз в сутки извлекалась крица. Изобретены штукофены были в Индии в начале первого тысячелетия до новой эры. В начале нашей эры они попали в Китай, а в VII веке вместе с «арабскими» цифрами арабы заимствовали из Индии и эту технологию. В конце XIII века штукофены стали появляться в Германии и Чехии (а ещё до того были на юге Испании) и в течение следующего века распространились по всей Европе. Производительность штукофена была несравненно выше, чем сыродутной печи, — в день он давал до 250 кг железа, а температура плавления в нем оказывалась достаточна для науглероживания части железа до состояния чугуна. Однако штукофенный чугун при остановке печи застывал на её дне, смешиваясь со шлаками, а очищать металл от шлаков умели тогда только ковкой, но как раз ей-то чугун и не поддавался. Его приходилось выбрасывать. Иногда, впрочем, штукофенному чугуну пытались найти какое-то применение. Например, древние индусы отливали из грязного чугуна гробы, а турки в начале XIX века — пушечные ядра. Трудно судить, как гробы, но ядра из него получались — так себе.
В середине XV века в Европе появились печи нового типа, — блауофены, которые сразу преподнесли сталеварам неприятный сюрприз. Более высокая температура плавления действительно значительно повысила выход железа из руды, но она же повысила и долю железа науглероживающегося до состояния чугуна. Теперь уже не 10%, как в штукофене, а 30% выхода составлял чугун, — «свиное железо» ни к какому делу не годное. В итоге, выигрыш часто не окупал модернизации. Блауофенный чугун, как и штукофенный, застывал на дне печи, смешиваясь со шлаками. Он выходил несколько лучшим, так как его самого было больше, следовательно, относительное содержание шлаков выходило меньше, но продолжал оставаться малопригодным для литья. Чугун получаемый из блауофенов оказывался уже достаточно прочен, но оставался ещё очень неоднородным, — из него выходили только предметы простые и грубые, — кувалды, наковальни. Уже прилично выходили пушечные ядра. Кроме того, если в сыродутных печах могло быть получено только железо, которое потом науглероживалось, то в штукофенах и блауофенах внешние слои крицы оказывались состоящими из стали. В блауофенных крицах стали было даже больше, чем железа. С одной стороны, это казалось хорошо, но, вот, разделить-то сталь и железо оказывалось весьма затруднительно. Содержание углерода становилось трудно контролировать. Только долгой ковкой можно было добиться однородности его
распределения. В своё время, столкнувшись с этими затруднениями, индусы не стали двигаться дальше, а занялись тонким усовершенствованием технологии и пришли к получению булата
Китайцы, а позже и европейцы, экспериментируя с чугуном, скоро открыли передельный процесс, поднимающий металлургию железа на качественно новый уровень.
Следующим этапом в развитии металлургии стало появление доменных печей. За счёт увеличения размера, предварительного подогрева воздуха и механического дутья, в такой печи все железо из руды превращалось в чугун, который расплавлялся и периодически выпускался наружу. Производство стало непрерывным, — печь работала круглосуточно и не остывала. За день она выдавала до полутора тонн чугуна. Перегнать же чугун в железо в горнах было значительно проще, выколачивать его из крицы, хотя ковка все равно требовалась, — но теперь уже выколачивали шлаки из железа, а не железо из шлаков.
источники
elcolonial.jimdo.com/%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D...
kuznes.ru/istoria/431-istorij-kuznechnogo-dela....
oldremeslo.ru/gorn.html
roskuz.ucoz.ru/publ/2-1-0-4
roskuz.ucoz.ru/publ/2-1-0-4
@темы: на заметку