Фронтир Индикона (СИ) - Серебров Яр (читаем книги txt) 📗
- А, все время забываю про разницу во времени, про термопару при случае расскажу. Так вот, дедушка показал мне свои работы, шашки и ножи, по сравнению с тем что я принёс, земля и небо. К сожалению, кузнец уже несколько лет не работал, но в итоге, я уговорил его меня обучить. Взял отпуск на полгода и к нему поехал, там и научился всему. Не сказать, что я стал большим профессионалом, до настоящего мастерства ещё далеко, но кое-что умею: булат сварить, пластинчатые доспехи сковать, прямые мечи неплохо выходят, ножи. Люди не жаловались, кому дарил. Так что не пропадём, Мартин!
- Дай то бог, герр Ярослав!
Установили рядом с горном колоду с водой и приступил к ковке. Сначала расковал оружие в прутки. Первое изделие, которое я сделал, было кузнечное зубило, без него никак не обойтись. Закалив его в песке с раствором соли, принялся за заказ Мартина. Две стамески сковал быстро и взялся за топор. Вот тут-то всплыла куча проблем. Топор решил делать сварным, так как на пробойник металла у меня не было. Из прутков сковал два листа. Первый пошёл на лезвие, а второй на обух. Лист согнул пополам и вварил туда лезвие, используя в качестве флюса смесь очищенного песка и соли с добавкой смолы. Флюс так себе, явно не бура, но и не глина с песком, как говориться, на безрыбье и рак рыба. Все стандартные операции - формировка листов, оттягивание щёчки в отсутствии оправок, наковальни с рогом, молота и кузнечных клещей шли с трудом, медленно. Приходилось в качестве помощника привлекать Мартина, он клещами держал изделие. В конце концов, с грехом пополам, что-то похожее на топор я сделал. Больше никогда такие фокусы исполнять не буду, как только получу нормальное железо, первым делом сделаю наковальню, набор оправок и кузнечные клещи. Где это видано, три часа ковать небольшой топор!
- Герр Ярослав, что все время смотрите на странные чертежи?
- Ковка не такое простое занятие, как кажется на первый взгляд. Нагрев заготовки - ответственная операция, от которой зависит качество изделия. Очень важно следить за уровнем окисления. Обезуглероживание для поковок небольших размеров, как вот это сверло, к примеру, с последующей закалкой фатально и грозит уменьшением прочности, твёрдости железа. В отличии от стали, кричное железо из которого выкованы ножи аборигенов можно нагревать быстро, без предварительного прогрева.
На листе я нарисовал очень важную вещь - диаграмму “железоуглерод”. Она отображает фазовое состояние сплавов железа с углеродом в зависимости от их химического состава и температуры. При нагреве зерна структурных составляющих превращаются в зёрна аустенита+феррит в доэвтектоидных сталях и аустенитаfцементит в заэвтектоидных, а при переходе верхних критических точек Ас, лежащих по линии GSE, все зерна превращаются в аустенит. При температурах до 723R С сталь состоит из феррита и перлита, при повышении температуры выше 723R С начнутся превращения перлита в аустенит и в интервале температур 723-830R С, структура стали будет состоять из аустенита+феррит. Естественно, что при охлаждении углеродистой стали, находящейся в аустенитном состоянии (в области AGSE), идет обратный процесс - часть аустенитных зерен превращается в зёрна перлита. Заштрихованная часть диаграммы помогает правильно выбрать интервалы ковки - верхний предел температуры нагрева заготовки перед ковкой, а также установить нижний предел температуры ковки, при котором рекомендуется прекратить её.
- Герр Ярослав, прошу вас прекратите! - Мартин часто замахал руками. ?- Моя голова сейчас лопнет, я совершенно не понимаю, что вы говорите. Oliedom. Глуп как пробка. In je hemd staan. Не сажайте старого Мартина в калошу, дайте мне время, я все изучу самым внимательным образом.
- Извините, пожалуй, я немного увлёкся терминами. Профессиональные кузнецы все эти фазы определяют по цвету каления металла. Кричное железо имеет в своём составе углерода менее 0,8 %, и имеет структуру феррит + перлит.
- Что простите?
- Аустенит, бейнит, мартенсит, перлит, феррит, цементит - фазы и структуры железоуглеродистых сплавов. Вот смотрите, - я показал ему график:
- При перегреве металл приобретает крупнозернистую структуру, его пластичность снижается, для того чтобы ничего не напутать и нужно сверяться с диаграммой. На обратной стороне, вот, - я снова показал ему лист. - Таблица цветов накала, а вот тут доделываю более продвинутую диаграмму.
- Очень интересно.
- Если пережечь заготовку, - продолжил я, - то, скорее всего, мы нарушим связи между зёрнами и металл полностью разрушится при ковке, то есть это неисправимый брак. Но с другой стороны если заготовку не нагреть до температуры кристаллизации, получим трещины в поковке. Даже если совсем немного, градусов на 20-30RС перегреть заготовку то в металле произойдёт раскристаллизация и структура останется мелкозернистой. Опытный кузнец постоянно следит за температурой нагрева по цветам каления. Чуть зазевался, нарос слой окалины и тут же появились трещины.
- Значит, эта таблица вам нужна чтобы точней смотреть за фазами?
- В какой-то мере, так и есть, - ответил я.
- Честно говоря, все что вы говорите довольно сложно.
- Да разберётесь со временем, на самом деле все проще простого. В ваше время, насколько я помню, диаграмма железо углерод уже была открыта. Создали таблицу ваши соотечественники Розебум и Аустен. Но работать с ней стало возможно, кода её серьёзно доработал русский металлург Чернов. Закалку, отпуска и цементацию будем производить в горне.
- Цементация? Герр Ярослав, а это что такое. Простите мою невежественность, но я инженер разработчик паровых машин, а не кузнец, непосредственно никогда не был связан с металлургией. Заказом стали и поковок, и деталей занимался мой помощник.
- За раз все и не объяснишь. Если кратко, цементация основана на свойствах железа поглощать при температуре 900-950R углерод. По-научному, кричное железо что нам так любезно предоставили аборигены называется доэвтиктоидная сталь. Если поместить его в тигель и засыпать углём, произойдёт диффузионное насыщения поверхностного слоя металла углеродом, то есть получиться цементированный слой. Цель цементации - повышение твёрдости или прочности детали после закалки, при сохранении вязкой сердцевины. Глубина цементации … небольшая, думаю, миллиметра нам хватит. Один час выдержки после прогрева тигля даст нам 0,1 мм толщины цементированного слоя, значит потребуется выдержка 10 часов. Вещество, которым засыпается железо называется карбюризатор. В условия производства у него довольно сложный состав, но в его основе всегда уголь. Единственное что у нас есть из добавок, улучшающих науглероживание - это скорлупа от яиц страуса, - чистый углекислый кальций. Так что хитростей как видите и тут хватает.
За разговором работа шла быстро, Мартин занимался столяркой, а я ковал и все это на одном столе, он с одного конца, я с другого. За пять часов, истратив кучу угля и пустив скрепя сердце, в расход шикарный раритетный нож получил - зубило кузнечное, небольшой плотницкий топорик, три стамески, четрые резца, фрезы две, два сверла, шило, проволоку из которой нарубил четыре иголки-стрелки для компаса и пару иголок для шитья, два мини скальпель для резки, серповидное лезвие для станка, струг и два небольших ножа.
Мартин мастерил оставшиеся мелкие детали, которым казалось не будет ни конца ни каря. Когда все изделия были готовы, я обмазал ручки ножей, обух топора и часть игл белой пастой.
- Чем это вы таким их мажете? - спросил Мартин, внимательно наблюдая за моими манипуляциями.
- Так это предохранительная противоцементная обмазка. Состав у неё прост: глина - 25%, тальк - 50%, вода — 25%. В тех местах где она нанесена цементация не произойдёт, железо останется мягким.
Заготовки я уложил в поддон так, чтобы они не соприкасались, пересыпал смесью угля и толчёной скорлупы страуса, плотно утрамбовал, накрыл тигель крышкой и замазал. После чего поставил все в разогретый горн.
