Обработка металла в древней Руси
Страница 1

Древняя Русь » Обработка металла в древней Руси

Сварка железа и стали, была широко распространенным технологическим приемом в древней Руси. Кузнечной сваркой называется процесс получения неразъемного соединения двух кусков нагретого и находящегося в пластическом состоянии металла путем применения механического воздействия — ударов молотом.

Сварочная техника древнерусских кузнецов уже в X в. стояла на высоком техническом уровне[2]. Об этом говорят древнерусские мечи, ножи и другие изделия из погребений дружинников. Хорошо освоенная и тонко разработанная технология сварки железа и стали дала возможность древнерусским ремесленникам изготовлять высококачественные орудия труда, оружие и инструмент.

Основой древнерусской технологии изготовления режущего лезвия, являлось сочетание в лезвии двух материалов — железа и стали путем соединения их сваркой. Существовало два вида такого соединения: первый — изготовление многослойных лезвий, второй вид — наварка на железную основу изделия стального лезвия.

Сварить железо с железом или железо с малоуглеродистой сталью (до 0,3% С) нетрудно. Труднее свариваются стали с содержанием углерода 0,4—0,6%. Очень трудно сварить сталь с содержанием углерода 0,8—0,9% и особенно трудно сварить эту сталь с железом.

Чтобы привести металл в пластическое состояние, при котором могла бы произойти сварка, необходим нагрев при высокой температуре. Для железа и стали с разным содержанием углерода температуры нагрева будут разными. Для чистого железа эта температура колеблется около 1425—1475°, для стали с содержанием углерода 0,4%—около 1300—1350° и для стали с 0,8% углерода — около 1200—1250°. При недостаточности нагрева или сильном перегреве металла сварки не произойдет, поэтому нагрев металла является наиболее важной операцией при сварке; малейшее упущение, недосмотр при нагреве сказываются на ее качестве.

Как показывает микроструктура сварочных швов, подавляющая их масса на древнерусских изделиях имеет очень чистое и тонкое строение, а, следовательно, и прочное соединение. Обращает на себя внимание прочность и чистота швов при сварке железа и высокоуглеродистой стали. Большинство швов почти не имеет шлаковых включений.

Все это говорит о том, что древнерусский кузнец умел очень точно определять степень нагрева металла, что в условиях древней Руси было возможно только по цветам каления, а для железа и каждого сорта стали этот цвет разный. Нужно было очень хорошо знать свойства и состав свариваемых металлов (железо или сталь, и какая именно сталь), чтобы для них определять необходимый цвет каления.

При нагреве металл окисляется, покрываясь окалиной, которая препятствует сварке. Окалину необходимо удалять, для чего применяют особые вещества, называемые флюсами, которыми посыпают места сварки. При высокой температуре флюс, соединяясь с окалиной, образует слой жидкого шлака, который защищает свариваемую поверхность от дальнейшего окисления и легко может быть удален в момент сварки (встряхиванием изделия и выжиманием из шва при ударах молотом). Таким флюсом у древнерусских кузнецов служил кварцевый песок. О том, что кузнец применял флюс очень умело, говорят микроструктуры сварочных швов.

Главная трудность сварки железа с высокоуглеродистой сталью заключается в необходимости очень точного определения наилучших сварочных температур того и другого металла (а эта температура находится в очень небольшом интервале), а также необходимости быстро производить сварку, иначе соединения металлов не произойдет. Со всем этим древнерусский кузнец справлялся достаточно умело, примером чего служит наварка высокоуглеродистых лезвий у таких изделий, как ножи, ножницы, косы, мечи и т п.

В сварочной технике древней Руси поражает умение кузнецов работать с очень малыми объемами металла. Например, огромную трудность представляла сварка железа и стали в замочных пружинах. Пружины толщиной от 0,8 до 2 мм сваривались из двух полос железа и стали, следовательно, каждая половинка имела толщину от 0.4 до 1 мм. Если считать, что кузнец сваривал болванки пружин более толстого сечения и потом их вытягивал, то все же железные и стальные заготовки не могли превышать в толщине 2—5 мм. Не намного толще были свариваемые полосы в многослойных лезвиях кожей. Нагреть одновременно полоску железа и полоску стали толщиной 2—5 мм до сварочного жара и не сжечь металл (а он быстро начнет искрить, т. е. гореть) представляет большую техническую трудность.

Для науглероживания железных изделий, т. е. для придания сталистых поверхностей, и для дополнительного науглероживания наваренных стальных лезвий, например, в мечах. В древней Руси применялась цементация. Цементации подвергались напильники, ножи, мечи, копья, резцы и другие изделия. Цементация была известна уже в X в.

В историко-технической и этнографической литературе описаны два способа цементации железа твердым карбюризатором. Первый способ: цементация металла уже в готовой среде — древесном угле. Второй способ: цементация, при которой процесс образования цементирующей массы происходит непосредственно при нагреве (сгорание органического вещества) в соприкосновении с металлом.

Страницы: 1 2

День Победы
1418 дней и ночей советские люди вели кровопролитную войну против фашистских агрессоров и сокрушили их. Народ отстоял свободу и независимость своего Отечества, спас от фашистского порабощения мировую цивилизацию. Великая Отечественная война явилась составной частью и главным содержанием всей второй мировой войны, в орбиту которой было ...

Республика соединенных провинций
Обнаружившийся к 1609 г. военный перевес Республики Соединенных провинций и ее союзников над Испанией побудил последнюю начать мирные переговоры, которые завершились в 1609 г. подписанием перемирия сроком на 12 лет. По условиям перемирия Республика Соединенных провинций была признана Испанией как независимое государство. Голландские ку ...

Бородинское сражение
Бородинское побоище 26 августа 1812 г. – единственный в истории войн пример генерального сражения, исход которого и та, и другая сторона сразу же объявили и доныне празднуют как свою победу, имея на то основания. Поэтому многие вопросы его истории, начиная с соотношения сил и кончая потерями, остаются спорными. Новый анализ старых данны ...

   
Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.fullistoria.ru