Металлы для ковки

Ковкое железо. Ковкое железо является древним материалом кузнечного промысла, сопротивляемость коррозии которого намного выше, чем у современных сталей. Это доказывают кованые изделия, прекрасно сохранившиеся на протяжении веков. Ковкое железо может быть двух типов – пудлинговый чугун и древесноугольный чугун.

Пудлинговый чугун

 Массово производить пудлинговый чугун начали в конце 18 века. Его делали в угольных печах без использования открытого огня. Пудлинговый чугун стал основным техническим материалом 19 века, который отлично подходит для горячей ковки и обладает высоким сопротивлением коррозии. Но при этом пудлинговый чугун имеет ограничения для холодной обработки, особенно в листовом формате.

Стойкость к проявлению ржавчины у ковкого железа объясняется его волокнистой структурой. Современные методы улучшения стали позволяют получить металл, содержащий не подверженные коррозии шлаки. Эти шлаки придают металлу мягкость при нагревании, поэтому его легко обрабатывать вручную. Шлакосодержащий металл широко применяют в искусстве художественной ковки.

Древесноугольный чугун (кричное железо)

До начала индустриальной эпохи кузнецы ковали железо, созданное и очищенное на горящих углях. Железо, объединяясь с элементами огня, в результате давало новый материал, которому не было равных в производстве декоративных кованых изделий. Большинство кованых изделий 18 века были сделаны из этого металла. В наше время также можно найти этому массу примеров таких, как кованые экраны в Хэмптон Корт, бывшей резиденции английских королей и ворота работы братьев Дэвис в поместье Чирк Касл.

Древесноугольный чугун способен сопротивляться действию коррозии на протяжении сотен лет, что доказывает тот факт, как много сохранилось кованых исторических изделий из него. За ними все это время ни кто не ухаживал, а некоторые элементы дизайна зачастую бывает очень сложно или даже практически не возможно покрасить. Особенно это относится к металлическим элементам, состоящим из листьев или рельефных листьев, когда они расположены очень близко друг к другу. Для их замены необходимо использовать материал не подверженный коррозии.

После отжига листы древесноугольного чугуна становятся мягкими и податливыми, поэтому даже при работе с холодным материалом можно получить четкие контуры деталей без образования трещин. Он мягче, поэтому с ним приятней работать, чем с мягкой сталью, к тому же он отлично подходит для штамповки. Листы древесноугольного чугуна имеют гладкую поверхность и не покрываются окалиной. Их можно шлифовать и полировать, поэтому они прекрасно подходят для производства доспехов и оружия.

Мягкая сталь

Сплав железа и углерода, обнаруженный в 1856 году, когда пытались найти способ массового производства ковкого железа и удешевить пудлинговый чугун. Мягкую сталь получают в процессе плавления стального лома и чугуна, удаляя при этом углерод и шлак, перед тем как отливать слитки и осуществлять прокатку. Мягкая сталь содержит минимальное остаточное количество углерода. Она имеет высокую прочность и целостность по сравнению с ковким железом, но слабую устойчивость к коррозии. Поэтому для того, чтоб мягкую сталь использовать для внешних работ, ее покрывают слоем цинка.

Чистое железо

Химически чистое железо применяется в электротехнической промышленности из-за низкого гистерезиса. Его также применяют в химической и судостроительной промышленности для создания анодного покрытия мягкой стали, которое будет защищать ее от коррозии. Чистое железо по утверждению поставщиков обладает устойчивостью к коррозии, хотя производители не делают подобных заявлений. Его можно использовать для ковки, но по сравнению с мягкой сталью чистое железо является более дорогим.

 Атмосферостойкая сталь

Атмосферостойкую сталь используют в агрессивных средах или для внешних работ без покраски. Еще эту сталь называют кортеновская сталь. Обычно из нее делают структурные элементы, к примеру, балки мостов. В последние время применение атмосферостойкой стали стало на так модно, поскольку было обнаружено, что она сильно подвержена щелевой коррозии. Кузнецы не используют в работе атмосферостойкую сталь.

Нержавеющая сталь

Различные сорта нержавеющей стали широко используются в современной промышленности, но для ковки она не так подходит как другие металлы, поскольку является очень жесткой и практически не поддается кузнечной сварке. Со временем возросло осознание ограниченности использования нержавеющей стали в связи с тем, что она в некоторых случая плохо сопротивляется щелевой коррозии, поэтому применение мягкой стали предпочтительней. По этой же причине не стоит использовать нержавеющую сталь в качестве замены элементов из кованого железа, крепящихся в каменной кладке.

Литая сталь

Литая сталь представляет классический образец металла 19 века, который славится своей способностью сопротивляться негативному влиянию окружающей среды, поэтому ее можно использовать для внешних работ. Традиционная форма литой стали, известна как «серый чугун», отличается хрупкостью, поэтому использовать ее необходимо с осторожностью. Серый чугун обладает низкой прочностью на разрыв. Современный вариант литой стали известен как «сферографитный чугун» или «шарографитный чугун», который обладает упругостью, не является хрупким и может в некоторой степени подвергаться холодной гибке. Этот материал не используют в кузнечном деле, к тому же пока нет сведений об его атмосферостойкости.

Материалы для восстановления исторической ковки

Мягкую сталь нередко используют в качестве замены современного ковкого железа, что вполне устраивает многих работников по металлу. Они готовы применять этот более дешевый материал как для новых работ, так для реконструкции старых работ. Существует ряд причин, по которым не всегда приемлемо использовать мягкую сталь для реставрации исторической ковки, особенно когда кованое железо по-прежнему доступно.

• Атмосферостойкость. Атмосферостойкость кованого железа хорошо известна. Конечно, оно тоже ржавеет, но при правильном уходе оно действительно может прослужить очень долго. Это подтверждает тот факт, что сохранилось множество декоративных кованых изделий, созданных 300 лет назад. С другой стороны известно, что сталь подвержена коррозии, особенно в тех местах, где скапливается вода. В связи с этим существует практика создания цинкового покрытия, защищающего металл от коррозии. К сожалению, цинкование нельзя применять к элементам сложных форм. Использовать цинкование для исторической ковки неприемлемо, поскольку это требует уничтожения исходной поверхности, которая может сохраняться в течение нескольких столетий, и процесс этот необратим.
• Практика сохранения. Современная практика сохранения настаивает на замене материалов аналогичными материалами. Поэтому если для ремонта и реконструкции исторических кованых изделий доступно использование ковкого железа, то зачем использовать мягкую сталь?
• Традиционное мастерство.  Только с помощью традиционных методов и материалов можно осуществлять реставрационные работы, соответствующие стандарту. Ремесло кузнеца, как мастерство высокой степени практически исчезло с появлением мягкой стали и таких современных технологий, как электросварка. Историческая ковка заслуживает соответствующего ремонта квалифицированными кузнецами с использованием традиционных материалов, что должно быть указано в реставрационном проекте.