Виды металла для ковки

Ковка – это обработка металла, которая выполняется для придания ему необходимой формы и размеров. Горячая ковка обеспечивает производство поковок, которые впоследствии будут использованы на производстве или в быту.

Горячая ковка крупногабаритных изделий

Надо отметить, что в последние годы особой популярностью стали пользоваться кованые изделия, используемые в качестве ограждений, ворот, решеток и пр.

Интересно о ковке металла

Интересный факт, одна из самых распространенных фамилий в мире произошла от кузнечного дела. Это Кузнецов в России, во Франции – Ферран, в Британии – Смит. Это говорит о распространенности этого ремесла по всему миру.

Кузнечное дело

Основой слова коварство, является глагол ковать. Дело в том, что многие народы и племена считали кузнечное дело малопонятным и покрытым тайной.

Коварь (кузнец) изготавливает ковы, вяжет путы, так со временем существительное коварство обозначало мудрость, навыки, умение. Со временем, оно стало означать злобные планы и умыслы.

Одновременно появились и словосочетания ковать свое счастье и ковать свою судьбу, носящие позитивный смысл.

Во время массовой унификации производства и применения такого оборудования, как прокатное, штамповочное, использование компьютерного управления практически вытеснило кузнечное дело из тяжелой индустрии, но оно осталось и пользуется популярностью и дизайнеров и специалистов по проектированию интерьеров. Современные кузнецы изготавливают продукцию, которая применяется при создании ограждений, лестниц, архитектурного оформления зданий и пр.

Прокатное оборудование для холодной ковки
Горячая штамповка

Но наш век, привел к тому, что проектирование кованых изделий выполняют на специальных конструкторских 3D программах, предназначенных для разработки деталей различного назначения.

Свободную ковку применяют ко множеству металлов. С помощью этой операции выполняют и предметы обихода, и предметы, представляющие собой художественную ценность.

Кстати, этот способ обработки металла применяют и в ювелирном деле. В самом деле, самый ковкий металл – это золото.

Оно обладает пластичностью, текучестью, тягучестью и многими другими свойствами, позволяющие получать из него бесценные изделия.

Ковка ювелирных изделий

На практике применяют два основных вида ковки – горячую и холодную.

Основные способы ковки металла

Свободная ковка металла может быть выполнена, когда металл разогрет до определенного уровня. Такой способ называют горячей ковкой, и до недавнего времени это был основной способ производства кованых деталей.

В последние несколько десятков лет стал набирать популярность способ холодной ковки. Этот способ отличается тем, что его применение позволяет сэкономить на производственных площадях, пропадает необходимость в содержании энергозатратного кузнечного горна и пр.

Горячий метод ковки

Как уже отмечалось выполнение горячей ковки, возможно, при нагреве металла до температур, при которых он изменяет свои прочностные характеристики и приобретает пластичность, которая позволяет его относительно легко обрабатывать, используя ударный инструмент и различные приспособления. Горячая обработка металла предполагает использование некоторых технологий обработки металла, позволяющих разнообразить готовые изделия.

Между тем нагрев металла имеет и определенные недостатки. Во-первых, нагрев металла, подразумевает то, что в мастерской должен быть установлен кузнечный горн или муфельная печь.

Надо сразу отметить, что наличие такого оборудования подразумевает наличие расходов на его обслуживание и на топливо. Во-вторых, использование открытого огня – это небезопасное занятие и требует от мастера соблюдения повышенных мер безопасности.

В-третьих, горячая ковка требует того, чтобы мастер обладал определенными знаниями и навыками в части температурных параметров металла.

Ручная ковка

Ручная ковка металла должна выполняться в специально оснащенной мастерской. В перечень оснащения входит следующее оборудование и устройства:

• горн или муфельная печь;
• система отвода воздуха;

Наковальня, представляющая собой солидных размеров (до 250 кг весом) металлическую чушку, которая может обладать такими технологическими приспособлениями, как рога, калиброванные отверстия. Для ее изготовления применяют сталь 45Л.

На наковальне может быть выполнена ковка металла своими руками и придание нагретым заготовкам необходимых форм и размеров.

Кроме того, на поверхности наковальни существует возможность ковки листа.

Холодный метод ковки

Большая часть работ холодной ковки выполняется на специально спроектированном для этих целей оборудовании. Можно назвать определенный перечень оборудования, который применяют для холодной обработки металла. Как правило, такое оборудование показывает свою эффективность при выполнении больших объемов работ при архитектурном оформлении зданий и сооружений.

Среди оборудования, применяемого при получении изделий холодной ковкой можно назвать следующее:

• торсионный, с его помощью выполняют кручение прутка вдоль оси;
• волновой, на нем выполняют различные волнообразные детали.

Всего парк оборудования для холодной ковки насчитывает порядка десятка единиц. Некоторые работают от мускульной силы оператора, некоторые от электрического привода. Некоторые умельцы занимаются самостоятельным изготовлением подобного оборудования.

Виды кузнечных работ

• Ковку выполняют с помощью ручных или механических ударных инструментов, это может быть, кувалда или пресс, который может работать от электрического, пневматического или гидравлического привода.
• Ковка и штамповка обеспечивают получение деталей, которые имеют разные габаритно-весовые параметры и форму.

Использование ковки приводит к повышению механических параметров стали и оптимизирует его внутреннюю структуру. Именно поэтому ответственные детали, например, шатуны, производят применяя свободную ковку или штамповку. Ковку можно разделить на следующие типы — ручную и машинную. Для первой применяют ручной ударный инструмент (молот, кувалда и пр.) все работы по обработке металла выполняют на наковальне. Второй тип ковки выполняют на кузнечном оборудовании, оснащенными молотом и пр. При машинной обработке тяжелые и объемные заготовки обрабатываются под прессовым оборудованием, а менее размерные, и с меньшим весом обрабатывают на молоте.

Обработку металла с помощью ударов можно разделить на свободную ковку и обработку в штампах. Свободная ковка подразумевает то, что заготовку сжимают между прессом и основанием. Формирование готовой детали происходит за счет вспомогательного инструмента, которые применяет кузнец.

Кузнечные работы

При штамповке, металл приобретает форму и размеры в пределах инструментального штампа. Для изготовления отдельной детали необходимо изготавливать новый штамп. По сути, ковка и штамповка – это промежуточные технологические операции, которые приводят к получению заготовок, которые в дальнейшем будут проходить через дополнительную обработку, например, фрезеровку или сварку.

Виды современного кузнечного оборудования

В промышленности широко применяют множество кузнечно-штамповочного оборудования. Его можно классифицировать по следующим параметрам:

• по температуре обрабатываемой заготовки. Для этой операции применяют ковочные машины, оборудование для горячей и холодной штамповки как плоской, так и объемной;
• по операциям, выполняемым на оборудовании. Разделяют заготовительное, основное и финишное КШО;
• по методу подачи и удаления готовых изделий из рабочего пространства КШО. На практике применяют оборудование, на котором все эти операции выполняют вручную, в полу- и автоматическом режиме.
• по виду привода. Прессы и штамповочные машины работают от электричества, сжатого воздуха, гидравлики и пр.
• по ключевому параметру. Как правило – это номинальное усилие, создаваемое прессом или рабочий момент.

Перед обработкой методом горячей ковки заготовки нагревают до определенной температуры. Для решения этой задачи применяют различное нагревательное оборудование. В этот список входят и индукционные нагреватели. В них проходят предварительный нагрев заготовки перед операциями штамповки, гибки, ковки и пр.

Такая форма нагрева обладает рядом достоинств перед другими типами, например, перед газовым или электрическим.

В частности:

• • использование индукционных нагревателей приводит к снижению энергетических затрат и это довольно важно, особенно в условиях стабильного роста тарифов;
  • применение нагревателей повышает производительность труда, так как индукционный нагрев позволяет минимизировать время, затрачиваемое на прогрев детали;
  • в автоматизированных печах, за счет точности позиционирования и расположения заготовок в индукторе, повышается точность нагрева;
  • нагрев заготовки в индукционной печи отличает малое количество окалины и это позитивно сказывается на длительности эксплуатации штампового инструмента;

• установка подобного оборудования, позволяет высвободить дополнительные площади в производственном помещении.

Индукционный нагреватель ТВЧ

Что нужно знать о художественной ковке?

Согласно технической терминологии, художественная ковка — метод обработки металлов, при котором достижение необходимых форм и размеров производится с помощью деформации. Под этим определением скрывается одна из древнейших технологий, позволившая человеку сделать огромный шаг в истории и не потерявшая своего значения и сегодня. Ковка активно применяется в металлургии и машиностроения.

Роза ручной работы

Описание процесса

Основным признаком художественной ковки металла считается присутствие творческой составляющей в произведенном мастером изделии. Это изделие может быть изготовлено с целью практического применения или иметь только эстетическую ценность. Такая ковка уже давно оформилась как самостоятельный вид кузнечных работ, а к профессии кузнеца добавилась еще одна специализация — художник по металлу.

История появления

История практического применения и обработки металла насчитывает уже несколько тысячелетий. Столько же тысячелетий насчитывает и история изготовления художественных элементов, о чем свидетельствуют древнейшие археологические находки.

Примитивные наконечники для копий и мотыг хранят признаки творческой обработки. Раньше ковка имела в основном практическую направленность, но среди кузнецов всегда находились мастера, умеющие совместить практичность с художественностью.

Примером служат образцы оружия и доспехов, конской сбруи, домашней утвари.

Началом становления этого искусства как самостоятельного ремесла можно считать эпоху Возрождения и связанный с ней расцвет искусств и науки. Средневековые дворцы и храмы в стиле ренессанс или барокко содержат в своем убранстве кованые элементы, отражающие духовные, геральдические или просто эстетические запросы владельцев.

Инструменты

Многие века стандартный набор оборудования и инструментов кузнеца не изменялся.

Горн с углями, меха для их раздувания, молот и наковальня, клещи и бочка с водой являлись основными инструментами кузнеца.

Развитие средневекового производства привнесло в этот набор элементы механизации, а промышленная революция превратила кузнечное дело в отрасль, направленную на массовое производство продукции.

Молот и наковальня

Это направление получило в свое распоряжение целый ряд специального оборудования для художественной ковки — станков и приспособлений, облегчивших труд кузнеца и позволяющих выполнять сложные изделия.

Классический угольный горн по-прежнему остается в кузнечном арсенале, но на помощь ему пришли еще и муфельные печи, индукционные нагреватели. Многие кузнечные станки сохранили свои исторические названия, соответствующие их назначению — гнутики, улитки, волны, твистеры и торсионы — но получили мощный электрический привод или превратились в универсальные многофункциональные станки.

Виды кузнечных работ

Технология кузнечных работ включает в себя несколько видов операций, различающихся применяемым инструментом, режимами выполнения и целью.

Эти операции в полной мере применяются и в технике художественной ковки, а изготовление какого-либо изделия может включать любой их набор и последовательность.

Основным признаком для классификации является температура обработки — горячая и холодная ковка. Остальные критерии также могут относить операцию к различным видам и подвидам.

Горячая ковка

При горячей ковке изделие подвергается предварительному и при необходимости сопутствующему нагреву для повышения мягкости и пластичности. Существуют два вида горячей ковки металла:

1. Свободная или ручная ковка, при которой обрабатываемое изделие свободно размещается на наковальне, а необходимые форма и размер обеспечиваются ударами ручного или механического молота. К этому виду относится и кузнечная сварка — соединение разогретых до температуры плавления деталей с использованием кузнечного инструмента.
2. Штамповка, при которой заготовка помещается в штамп с внутренней полостью, по форме и размерам соответствующими готовому изделию. В процессе ковки заготовка деформируется и заполняет пустую область штампа.

Горячая ковка ( pixabay.com)

Холодная ковка

При холодной ковке изделие подвергается обработке без предварительного нагрева. Чтобы деформировать холодный металл, нужно приложить много усилий, поэтому этот метод применяется для обработки заготовок небольшого сечения. При холодной ковке используются разнообразные станки, в том числе для холодной штамповки.

Основные приемы

Для каждого из видов ковки металлов и сплавов существуют свои технологии и приемы обработки. Ковка декоративных элементов использует в своем арсенале практически все основные приемы кузнечного мастерства, с помощью которых в металле можно выразить любой творческий замысел.

Высадка

Целью операции является уменьшение длины заготовки с одновременным увеличением поперечного сечения. При горячей ручной ковке нагретую деталь ставят вертикально на наковальню и отбивают молотом по верхнему концу. Нагревая отдельные места и удерживая деталь щипцами, на ней можно выполнить утолщенные узлы, изгибы, объемные или плоские элементы задуманного украшения.

Протяжка

Протяжка представляет собой операцию, противоположную высадке, и применяется для удлинения заготовки. Направление удара при протяжке — поперек оси детали с ее проворотом или продвижением по длине.

В зависимости от формы заготовки (плоской, круглой, пустотелой, кольцевой) и применяемой оснастки техника протяжки включает в себя множество приемов. Отдельные приемы протяжки могут называться своими терминами — разгонка, расплющивание или раскатка.

Кузнец работает

Округление

Операция применяется при горячих методах ковки и заключается в закруглении граней профильных заготовок. Первоначально углы заготовки расковывают, доводя ее до восьмигранного сечения. Окончательное округление выполняют с помощью специальных обжимок или вырезных молотков.

Продевание

Продевание проводится двумя способами — сборкой по принципу цепных звеньев или прошивкой отверстия в одном из элементов. В этом случае для операции используют зубила нужной формы и размера.

Оформление уступов

Уступы различной формы выполняют как с декоративной, так и с технологической целью, чтобы закрепить детали между собой. Выполняют уступы, используя острые ребра наковальни или специальную подкладную оснастку.

Гибка

Гибка — распространенная технология, активно применяющаяся в художественной ковке. Для гибки разработаны специальные станки и приспособления, позволяющие мастерам работать по собственным шаблонам.

Кованые элементы и детали своими руками

Сегодня существуют цеха или мастерские, предлагающие художественные изделия собственного производства. Спрос на эту продукцию стабилен, несмотря на завышенную стоимость кованых изделий.

При желании и определенном опыте работы с металлом многое из ассортимента профессионалов можно выполнить и своими руками. Вовсе не обязательно вооружаться горном и кувалдой или приобретать специальный станок.

Даже для изготовления сложных элементов или изделий достаточно верстака, тисков, сварочного аппарата и молотка.

Материалом для самодеятельного творчества послужит круглый пруток, профильная труба с небольшим сечением, неширокая полоса стали или листовой металл.

Гибка металла ( pixabay.com)

Мебель

В качестве мебели для самостоятельного изготовления можно рассмотреть садовые или дачные столики и стулья, декоративные полочки на стены. Кованые элементы могут украсить интерьер кухни, спальни, прихожей или садовую беседку, а намеченные для отправки в утиль старую табуретку или торшер можно укрепить коваными полосками и представить в качестве антиквариата.

Беседка

Беседка — заветная мечта дачников и владельцев собственного участка, необязательно должна быть деревянной или кирпичной. Можно сделать и металлическую конструкцию из профиля.

Ее несложно превратить в легкую и изящную композицию с помощью собственноручно изготовленных кованых деталей — витой из стального круга ажурной арки на входе, завитушек по периметру беседки или замысловатой подвески для светильника.

Ворота

Кованые ворота и входная калитка, пожалуй, самые востребованные на сегодня изделия из ассортимента художественной ковки, в которых практичность сочетается с художественным вкусом. Между тем многие владельцы частных домов из экономических соображений обходятся приобретенной или самостоятельно изготовленной из стандартного металлопроката и металлопрофиля входной группой.

Любую металлоконструкцию можно перевести в разряд нестандартных или сделать такой изначально с помощью простейших самостоятельно изготовленных кованых элементов. В качестве заготовки используются уже упомянутые стальные прутки, профили или полосы. Из них можно выполнить различные витые узоры и вензеля, листья и бутоны, строгие или произвольные геометрические фигуры.

Металл для ковки — выбор стали — Ковка, сварка, кузнечное дело

• Как выбирать марку стали при свободной ручной ковке?
• В обязанности кузнеца входят выбор правильной марки стали, которая будет соответствовать задуманному изделию по своим качествам.
• Те металлы и сплавы, которые обладают ковкостью и пластичностью, могут быть применены для кузнечных работ.

Данными качествами обладают некоторые марки сталей из чёрных металлов. Их характеристика зависит от её химического состава, то есть от состава химических элементов, из которых основными являются железо и углерод (0,1-1,7%).

Если углерод содержится до 0,1% сталь – мягкая, не только легко куётся, но и хорошо сваривается кузнечным способом. Данный вид в практике называется железом.

Сплав, в котором содержание углерода от 0,1-0,3% и до 1% примесей называется поделочной и она соответствует всем требованиям художественной ковки.

Сталь, имеющая в своём составе углерод от 0,08-0,085% называется конструкционной. При надлежащем нагреве она хорошо куётся. Неплохо закаливается, но плохо сваривается.

Сплав с содержанием углерода от 0,6-1,35% называется сталью инструментальной или высокоуглеродистой. Данный вид требует умелого проведения нагрева. как перед ковкой, так и в процессе самой ковки.

Сталь же, в котором углерод имеется до 2% называется чугуном. Этот сплав не только твёрдый, но и хрупкий и не поддающийся ковке.

В художественной ковке применяются стали обыкновенные углеродистые: ГОСТ 380-71. Они маркируются буквами Ст. А также цифрами от 0-6. Лучшими марками считаются Ст0, Ст1 и Ст2.

Для кованых художественных изделий используются обыкновенные углеродистые марки — ДО и 15. Но это материал дорогостоящий.

При изготовлении слесарных и кузнечных инструментов используются инструментальные углеродистые стали (ГОСТ 1435-74), с содержанием углерода от 0,6-1,4 %.

Инструменты могут изготавливаться также из некоторых марок легированных сталей (ГОСТ 5950-73). В их состав входят не только углерод и железо, но и разные легирующие элементы, такие как кремний, хром, никель, а также вольфрам, молибден и ванадий.

Сталь становится нержавеющей, кислотоупорной благодаря примеси хрома. Он также увеличивает твёрдость и понижает вязкость. Такой сплав должен нагреваться медленно. Он куётся трудно, если содержание хрома превышает 1%.

При содержании ванадия от 12-18% сталь меньше трескается и хорошо куется.

Металлы для художественной ковки

ВВЕДЕНИЕ

Художественная ковкаметаллов — искусство изготовления изделий из металла.

Художественная обработка металлов известна со времен глубокой древности. Человек, встретив на своем пути золото, был очарован его красотой, поражен способностью в любых условиях сохранять солнечный цвет и блеск, легко поддаваться обработке; использовав эти качества металла в сочетании с гармонией линий и форм, человек создал один из неподражаемых видов народного художественного творчества.

Художественная обработка металлов – искусство малых форм. Благодаря красоте материала, талант и техническое мастерство исполнителя позволили придать изделиям изысканность, высокую художественную ценность, особую выразительность.

Вначале для художественной обработки человек использовал только золото, затем постепенно стал применять серебро и другие металлы и сплавы.

Изделия, созданные мастерами, призваны служить не только в качестве украшений и предметов быта; они способны нести в себе воспитательное начало: удовлетворять эстетические потребности человека, формировать его художественный вкус культуру, пробуждать интерес к творчеству.

Древние умельцы из поколения в поколение бережно передавали свои знания и практические приемы работы, что позволило сохранить и довести до наших дней искусство декоративной и художественной обработки металлов. Новый скачек в развитии искусства художественной обработки металлов произошел на современном этапе с выходом закона об индивидуальной трудовой деятельности.

Исторические сведения

Художественной обработки металла

Издревле русские кузнецы (с VI-VIII веков н.э.) владели всеми приемами свободной ковки, кузнечной сварки, горновой пайки меди, умели производить термическую обработку изделий. Металл является одним из наиболее древних материалов, который человечество открыло, и начало широко использовать.

Метеоритное железо стало применяться с IV тысячелетия до н. э. Добыча и обработка железной руды относятся ко II тысячелетию до н. э. Холодную обработку металлов дополнили горячая ковка и литьё, правда, для этого человечеству потребовалось не одно тысячелетие. Из всех металлов наибольшее применение получило железо.

Знания и опыт в области обработки железных руд стали мерилом богатства и военной мощи. Русская земля, богатая железными рудами, не является исключением. Здесь издревле железо служило как для изготовления оружия, так и орудий труда, украшений и т. п.

Добывалось оно из бурых железняков, озёрных и болотных руд, обжигаемых на открытом огне, в ямах или глиняных печах.

При том уровне техники от мастера требовалось много умения, навыка, опыта в обращении с металлом. Различить, например, сорта стали можно было только по цвету и характеру искры или излому, а степень нагрева при ковке, закалке и сварке — по цвету раскаленного металла (каленого) на глаз; о температуре отпуска стали мастер судил по цветам побежалости и т.д.

Приемы свободной ковки, известные с древних времен, сохранились и до наших дней. Кузнечная сварка была в основе изготовления холодного оружия из многослойной стали. Ее еще называют сварочным булатом. Больших успехов добились мастера из Дамаска. Дамасской сталью стала называться многослойная сварочная сталь.

В XVII в. многие кузнечные мастера переходят на изготовление больших и малых оград для дворцово-парковых ансамблей. Старые русские кузнецы не только обладали знаниями технологии ковки в совершенстве, но и славились высоким художественным вкусом.

Оригинальность объясняется присутствием легких кованых кружев на балконах домов, на оградах парков, скверов, церквей. Мастера классицизма великие архитекторы и зодчие Бова, Жилярди, Баженов, Казаков любили использовать кованый металл при проектировании и создании архитектурных ансамблей.

• Художественная ковка стала упрощаться, все меньше осталось настоящих мастеров, умеющих отковать ограду, реставрировать или починить старинную решетку.
• Поэтому возрождение этого вида ремесла имеет огромное значение для современного декоративно-прикладного искусства.
• Виды художественной ковки

Для придания металлу нужной формы и характера, используют различные методы и технологии. Различают холодную и горячую ковку. При этом, горячая ковка считается ручной, а холодная — машинной.

Холодная ковка

Холодная ковка — дань современности. Изделия, изготовленные таким способом, не являются уникальными, потому что сделаны из заготовок. Суть холодной ковки состоит в том, что при помощи специального оборудования из металла вырезаются первоначальные заготовки. Заготовки, нужно сказать, вполне типовые и совсем не эксклюзивные.

Такой способ подходит для изготовления экономичных кованых изделий, не требующих эксклюзивности.

Горячая ковка

Горячая ковка — это настоящая ручная работа. Здесь нет штампов и типовых изделий. Работа с металлом начинается при температуре выше, чем температура кристаллизации. При нагреве до этой температуры металл становится мягким и пластичным. Теперь можно приступать к работе.

При помощи специальных инструментов и мастерства кузнеца, металл приобретает необходимую форму, превращаясь на глазах в нечто особенное. После придания формы, почти готовое изделие художественной ковки необходимо охладить, поместив его в бочку с холодной водой. Горячая ковка — это достаточно трудоемкий процесс, требующий большого мастерства и терпения. Зато и результат достойный.

Способом горячей ковки можно получать совершенно любые кованые изделия: мебель, заборы, ворота, аксессуары для дома, сувениры и т.д. Причем каждое изделие будет индивидуальным. Горячая ковка позволяет изготавливать изделия по эскизам, экспериментируя с формой. Недостатком горячей ковки является более высокая цена, и невозможность изготавливать изделия массового потребления.

Безусловно, говорить о том, что один способ изготовления кованых изделий лучше другого, некорректно. Каждый из них решает свои задачи.

Металлы для художественной ковки

Ковка – это процесс обработки металлов методом пластической деформации. Основное требование, предъявляемое к материалу – пластичность. Не все металлы можно обработать таким способом.

Некоторые из них совсем не поддаются пластической деформации по причине высокой хрупкости. Из наиболее распространенных к ним относятся некоторые марки алюминиевых сплавов, чугуна. Другие материалы не куют, т.к.

невозможно или очень тяжело разогреть их до температуры, при которой они становятся достаточно пластичными.

Железо и его сплавы

Самый распространенный металл, используемый в ковке – железо и его сплавы. Этот материал имеет высокую прочность при комнатных температурах, становится пластичным при разогреве до 1000 °С. Различные легирующие элементы повышают прочность железных сплавов, могут сделать их хрупкими.

Для ковки рекомендуется использовать низкоуглеродистые железные сплавы, в идеале – чистое железо. Но чистое железо в природе практически не встречается и технология его получения в промышленных условиях достаточно дорогая.

Достоинство железа как материала для ковки – высокая доступность, возможность сочетать различные технологии обработки (сварка, литье), термообработки, нанесения различных защитно-декоративных покрытий.

Алюминий и алюминиевые сплавы

Алюминий и алюминиевые сплавы также широко распространены.

Если чистый алюминий очень пластичен, позволяет обрабатывать его с высокой степенью деформации, то про его сплавы нельзя однозначно сказать, насколько они пригодны для ковки.

Сплавы алюминия делятся на две основные группы: литейные и деформируемые. Литейные сплавы, как правило, хрупкие, имеют очень низкую пластичность, для обработки давлением практически не пригодны.

Деформируемые, как следует из названия, позволяют получать различные изделия методом пластической деформации. Достоинства изделий из алюминия в том, что они очень легкие, мало подвержены коррозии, имеют привлекательный серебристо-белый цвет. Деформируемые алюминиевые сплавы сочетают в себе высокую прочность и приемлемую пластичность.

Медь и ее сплавы

Разнообразна группа материалов, состоящая из меди и ее сплавов. Широкое использование сплавов меди в промышленности даже привело к выделению целых групп марок материалов на основе меди. Это бронзы, латуни, медно-никелевые сплавы (мельхиор, нейзильбер). Как конструкционный материал, медь и ее сплавы были известны очень давно (бронзовый век), и сейчас этот материал широко используется в технике и в быту. Широкому своему использованию в промышленности медные сплавы обязаны многим своим достоинствам, в качестве материала для художественной ковки привлекательны тем, что большинство сплавов меди имеет достаточную пластичность, изделия их них имеют красный, желтый, золотистый, серебристо-белый цвет. Со временем поверхность медных изделий, находящихся в условиях повышенной влажности, покрывается зеленоватым слоем окислов (патиной), который придает ей вид старины, ценимый многими любителями. Есть даже технологии нанесения искусственной патины, используемой для придания новой вещи благородного облика. При пластической деформации медные сплавы очень быстро теряют свою пластичность, приобретают наклеп, увеличивающий прочность заготовки и ее сопротивляемость деформации. Для снятия наклепа в процессе ковки деталь приходится периодически подвергать отжигу.

Различные сплавы меди с легирующими элементами носят специальные названия. Так сплав меди с цинком называется латунью. Этот материал широко используется в промышленности.

Для целей художественной ковки латунь интересна благодаря желтому цвету, блеску, повышенной прочностью и коррозийной стойкостью изделий.

Латунь с содержанием по 2,5% цинка и алюминия внешне напоминает золото, поэтому широко используется в качестве имитатора этого драгоценного металла. В ковке используются латуни с высоким содержанием меди

Сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом, бериллием, кремнием называют бронзой. Эти материалы также привлекательны для ковки, благодаря высокой пластичности, красивому цвету от желтого до золотисто-розового.

Сплавы меди с никелем называются мельхиори нейзильбер. Они пластичны, имеют красивый серебристо-белый цвет, обладают высокой коррозионной стойкостью.

Из этих сплавов часто изготавливают изделия, имитирующие серебряные.

Ковка — что это такое?

Какие образы рисует ваше воображение при слове «ковка»? Это наверняка молот, наковальня и могучие кузнецы, занятые своим тяжелым, почетным ремеслом.

Совершенно справедливо. Помните выражение «куй железо, пока горячо» в известном фильме? Именно высокотемпературная деформация металла под давлением получила название «ковка». Более того, несмотря на существование холодной ковки, горячая обработка металла остается единственным способом создания настоящих шедевров кузнечного ремесла.

Чтобы вы понимали разницу и специфику обоих методов, мы решили рассказать, что такое ковка металла, а начать имеет смысл с исторической справки.

Кузнец — самая почетная профессия

Картинка взята на сайте Pexels

Еще в 7 веке до н. э. люди изготавливали из меди примитивное оружие и украшения. Но ковку применяли редко, потому как медные изделия проще было отлить.

Примерно в 1200 году до н. э. человек научился добывать железо из руд, что послужило началом железного века и развития металлургии.

Настоящий расцвет кузнечного ремесла пришелся на средние века, когда ручным методом ковали ограды, ворота, оружие, предметы быта, канделябры, мебель. Ковка — это тонкое искусство. Хорошие кузнецы — люди, прежде всего, творческие, работающие ювелирно, способные придать изделию самую необычную форму и украсить его замысловатым узором.

В кузницу кого попало не пускали, поэтому кузнечное дело было овеяно мифами и легендами, а самих кузнецов почитали и приписывали им сверхъестественные способности.

С тех пор прошло много веков, поэтому не помешает узнать, что такое ковка металла в современном понимании.

Виды ковки

Спрос на кованые изделия чрезвычайно высок, поэтому технологии ковки совершенствуются по сей день. Изделия и заготовки, изготовленные методом ковки, получили название «поковка».

Итак, сегодня существуют три вида ковки металла:

• свободная — это способ обработки металла, при котором заготовка не ограничена никакими формами либо закреплена на наковальне с одного конца. Под свободной ковкой чаще понимают ручной горячий метод обработки металла;
• машинная ковка металла производится на специальном оборудовании — кузнечных молотах весом от 40 кг до 5 тонн, гидравлических прессах или ковочных машинах. С помощью машинной ковки получают изделия массой в десятки тонн;
• штамповка — распространенная технология деформации металла, при которой заготовка помещается в форму — штамп. Методом штампования изготавливаются предметы серийного производства.

Теперь вы представляете, что такое ковка металла, но обзор будет неполным без упоминания об основных технологиях, с помощью которых происходит обработка стальных заготовок.

Горячая ковка

Прошли столетия, но при горячей обработке металла используются все те же инструменты — кузнечный очаг, наковальня, клещи и молот.

Конечно, они уже не такие примитивные. Например, печи и горны бывают стационарными и переносными, закрытыми и открытыми. Работают они на разных видах топлива, включая газ, дрова и электричество. Главное, что кузнечные печи способны разогревать металл до t + 1200°С.

Ручная ковка — это физически тяжелая работа, поэтому мастера используют надежные наковальни с опорой весом не менее 30 кг, клещи и молоты различной массы.

Технологический процесс заключается в нагревании заготовки, а затем придания ей нужной формы. Поэтому молотом дело не ограничивается и кузнецы используют другие инструменты:

• тиски;
• гладилки;
• раскатки;
• кувалды;
• фасонные молотки;
• ручники.

Элементы кованой конструкции соединяются методом электрической сварки, кузнечной сварки (сварка ковкой) или с помощью заклепок. Охлаждаются изделия или в очаге, или в емкости с холодной водой.

Метод горячей ковки — это искусство. Чтобы понять, как из невзрачного металла получаются изысканные лестничные ограждения, воздушные ворота или изящные торшеры, не помешает узнать об основных приемах кузнечного ремесла.

Технологические операции горячей ковки

Картинка взята на сайте Pexels

Ручная работа всегда подразумевает эксклюзивный результат, и кованых изделий это тоже касается. Методом горячей художественной ковки создаются уникальные предметы, за что, собственно, они и ценятся.

Кстати, ключевое отличие методов горячей и холодной ковки заключается в том, что обрабатывать металл без нагревания может каждый по одному мастер-классу. А настоящему кузнечному делу обучаются годами, а потом еще долго совершенствуют свои навыки.

Понять сложно, что такое ковка металла горячим методом, не имея представления о ее основных технологических приемах:

• протяжка — это удлинение металлического элемента;
• осадка — уменьшение высоты заготовки и увеличение ее поперечного сечения;
• обкатка или поворачивание заготовки вокруг своей оси для придания ей цилиндрической формы;
• разгонка подразумевает расплющивание заготовки для увеличения ее ширины;
• прошивка — это способ создания сквозных отверстий.

С рубкой, загибом и скручиванием железа все понятно, потому как названия операций говорят сами за себя.

Что такое ковка металла горячим методом вы теперь знаете, остается объяснить популярность технологии. Дело в том, что при деформации горячей стали металл уплотняется, а его прочность повышается. Не говоря уже об эстетической составляющей.

Холодная ковка

Если при художественной ковке ассортимент изделий, создаваемых мастером, ограничивается его фантазией, то холодная ковка — это способ получения добротных, презентабельных, но типовых изделий.

Гибка и прессовка металла производится на станках с шаблонами, такими как «гнутик», «улитка» и т. д. Чем больше форм, тем более разнообразными получатся ограды, перила или решетки на окна. Прутья обрезают болгаркой, а элементы соединяются сварным способом.

Кстати, некоторые эксперты холодный способ обработки металла ковкой не считают, потому как в этом случае металл нагревается только в местах соединений. Кузнецы старой школы с ними совершенно согласны.