Новинки
Свернуть
Меню ножей
Корзина

Ваша корзина пуста

Термообработка клинков

Практически каждому хорошо известно, что сталь требуется закаливать. Способность сплава «железо-углерод» после соответствующих термических операций приобретать повышенные твердость, упругость и прочность за­висит от процентного содержания углерода: чем оно выше, тем легче сталь принимает закалку. Нижний порог лежит в пределах 0,3-0,4%, после чего все ваши старания, нагревы и охлаждения будут бесплодны. При этом наличие или отсутствие каких бы то ни было легирующих добавок почти не влияет на результат, поскольку присадки служат в основном для выравнивания и уплотнения кристаллической структуры, уменьшения «зер­на» и придания дополнительной вязкости и стойкости к растрескиванию, увеличению коррозионной инертности и т.д.

Грубо говоря, закалка есть процесс нагрева стали (если не вдаваться в детали) до высокой температуры порядка 750-1100°С с последующим резким охлаждением, чтобы произошедшие фазовые превращения не успели вернуться к исходному состоянию. Разумеется, температуры нагрева, охлаждающая среда и прочие тонкости для каждой конкретной стали сугубо индивидуальны.

В прежние времена любой нагрев мог производиться только в угольном горне с дутьем, и, как мы уже знаем, это предотвращало выгорание углерода из заготовки, а порой даже повышало его содержание. Опытный кузнец легко регулировал процесс, перемещая клинок выше или ниже в слое угля, отгадывая притом температуру исключительно «на глаз», для чего в кузнице всегда стоял отнюдь не случайный полумрак.

На деле это не так сложно, умение автоматически приходит с опытом, но не зря во все века профессия кузнеца считалась загадочной, окруженной многочисленными мистическими проявлениями, не зависящими видимых реальных причин. Интуитивное чутье и элементарная удача всегда предъявляли большие права на конечный результат, нежели пунктуальное соблюдение технологической цепочки. Достаточно сказать, что по сей день у легендарных японских мастеров, которых в стране считанные единицы и которые официально признаны «живым национальным сокровищем», почти 50% клинков уходит в брак именно на стадии закалки, несмотря талант, полувековой стаж и немыслимый опыт. Современного заводского технолога могут насмешить подобные цифры, однако выделка превосходного клинка все же отличается от налаженного конвейера закалки каких-нибудь шпилек или метчиков. Безусловно, массовое производство охотничьих, туристских, боевых и бытовых ножей также обходится минимальным процентом отхода, хотя доводилось не раз видеть клинки, «поведенные» буквально свиным хвостом. Если это не брак, то что?

Полный цикл термической обработки включает, помимо закалки, целый ряд категорически обязательных процессов, каждый из которых решает свою задачу и совершенно необходим. Применительно к холодному оружию такая цепочка выглядит следующим образом:

  • ковка;
  • отжиг;
  • формообразующая обработка (обдирка);
  • отжиг,
  • правка остаточных искривлений;
  • закалка;
  • отпуск.

Хотелось бы обратить особое внимание на операцию отжига, весь тайный смысл которой станет понятен из дальнейших объяснений. Отжиг — медленное охлаждение раскаленной детали (вместе с печь в золе, в песке и т.д.). Выравнивает кристаллическую структуру, снимает внутренние напряжения, измельчает зерно, ликвидирует последствия перегрева, улучшает механические свойства стали.

Закалка — форсированное охлаждение раскаленной стали. Измельчает структуру, повышает твердость, прочность, износоустойчивость.

Отпуск — производится немедленно после закалки путем нагрева стали до температуры 150-550С (зависит от марки стали) и охлаждения на воздухе, в масле или воде. Снимает внутренние напряжения, повышает пластичность без заметной потери твердости, стабилизирует кристаллическую структуру.

Японские мастера перед тем, как отдавать закаленный и отпущенный клинок для финальной шлифовки и полировки, подвергали его дополнительной операции, именуемой старение. При этом изделие нагревают до 110-200°С, выдерживают пару часов и дают остыть. Цикл повторяется до десяти раз. Это окончательно стабилизирует структуру клинка и его геометрические формы. Для короткого оружия старение будет лишней роскошью, но мечу не повредит. Впрочем, если вы не собираетесь рубиться им каждый день не на жизнь, а на смерть, то не возитесь.

Механические свойства некоторых сталей значительно улучшаются по­сле обработки холодом (разумеется, если сталь уже закалена) в диапазоне температур от -20С до купания в жидком азоте. Но эта операция приме­нима только к редким легированным маркам и требует скрупулезного со­блюдения режима времени (когда именно охлаждать) и прочих тонкостей. Существует мнение, подтверждаемое также исследованиями, что в Древней Руси бытовала традиция изготовления так называемого харалуга (разновид­ность литого булата), изделия из которого приобретали фантастические свойства, только будучи изготовлены в особо холодные зимы с температурами ниже -30°С, при которых и происходили со­ответствующие кристаллические изменения.

Нет смысла приводить здесь обширную таблицу режимов ковки и терми­ческой обработки изрядного перечня сталей, пригодных для выделки клин­ков. В любом хорошем справочнике вы найдете исчерпывающие данные на этот счет. Однако можно попытаться дать некий минимальный объем информации, применение которой ничем плохим не грозит, являясь сво­его рода универсальным рецептом на все случаи жизни. Феноменального результата таким путем не достичь, но и катастрофической порчи не будет.

Итак, температура ковки практически всех сталей лежит в пределах:

  • Начало ковки — 1100-1200°С
  • Конец ковки — 750-900°С

Если заготовку нагреть свыше 1200°С, то вы ее сожжете, а попытки сту­чать по остывшей ниже 750°С железке приведут к ее растрескиванию.

Относительно охлаждающих сред рецепт таков: все углеродистые стали калят в воде, а легированные — в масле. Понятно, что вода стремительно от­бирает тепло, поэтому скорость охлаждения в ней высока. Масло действует мягче и постепенней. В принципе, высокоуглеродистую сталь можно зака­лить и в масле, а низколегированную — в воде, но результат будет средним. Чаще всего такие попытки приводят к недокалу первой и растрескиванию второй. Опытные мастера, играющие на тонких оттенках процесса, регули­руют скорость охлаждения посредством различных добавок. Уксус и пова­ренная соль ее увеличивают, а растворы мыла и прочие эмульсии — снижают. Соответственно, жидкое трансформаторное или машинное масло охлажда­ют заготовку интенсивнее, нежели более густые сорта. Диапазон огромен, и всякий специалист всегда имеет собственные, обычно интуитивные, секреты и наработки в этом деле. Если учесть, что температура жидкости также играет принципиальную роль, то становится понятной причина бешенства одного кузнеца из японской легенды, который отрубил руку коллеге, словно бы ненароком опустившему ее в закалочную ванну для пробы.

Следует иметь в виду, что только жидкость создает условия для равномерного и форсированного охлаждения клинка. Попытки засунуть раскаленную железку, скажем, в сугроб, обречены на провал — мгновенно возникнет паровая подушка, надежно изолирует металл, и он довольно медленно остынет, не приняв закалку. Вместе с тем отдельные марки высоколегирован сталей успешно калят, охлаждая детали в струе воздуха, но предварительно нагрев аж до 1050-1100°С, т. е. добела.

Очень важным, если не сказать принципиальным, является способ погружения клинка в закалочную среду. Для заготовок разной формы различен, хотя и предстает перед нами всего в двух ипостасях: прямые обоюдоострые клинки опускают в жидкость строго вертикально, а ножеподобные (независимо от кривизны и длины) — наклонно, острием вниз и вперед, лезвием книзу. При этом первым соприкоснувшееся с жидкостью лезвие мгновенно охлаждается и приобретает высокую твердость, а само тело клинка (особенно спинка) остается более пластичными. Крайне важно соблюдать вертикальность плоскости клинка, так как малейший завал вбок приведет к неминуемому искривлению. Некоторые виртуозы так четко чувствуют динамику температурного режима, что извлекают заготовку из ванны в тот самый момент, пока остаточное тепло не ушло окончательно, успевая свершить процедуру отпуска. Но это рискованный способ.

Само по себе погружающее движение должно быть решительным, быстрым и плавным, без робости и судорог. Японцы тысячу лет назад поняли, что дух мастера переходит в металл в момент соединения стихий и воды, и оттого, каков это дух, зависит норов изделия. А с точки зрения современной технологии малейшие перемещения клинка в жидкости приводят к неравномерности охлаждения, следствием чего станут неисправные «поводки».

Относительно последних стоит подчеркнуть, что их появление обязано многим факторам, большинство из которых вполне поддается нашему контролю и устранению. Так, пустив клинок в закалку непосредственно после механической обработки, мы обязательно получим ту или иную кривизну. Для того-то и следует неукоснительная процедура отжига, снимающего внутренние напряжения как основную причину поводок. Некоторые специалисты предлагают во время погружения (да и нагрева тоже) располагать клинка строго по линии север-юг, поскольку магнитные силы реально влияют на зыбкий раскаленный металл. И еще советуют обязательно учитывать фазу луны, рекомендуя в качестве единственно приемлемого времени исключительно полнолуние, когда сияет «цыганское солнце». Весьма вероятно, что в этом есть сермяжная правда, так как ночное светило чрезвычайно активно влияет на все стороны земного бытия, и отчего бы ему не оказывать воздействия также на термообработку стали? К счастью, подобные эманации не столь существенны. Если вы равномерно нагреете предварительно отожженный клинок по всей длине, а затем спокойно и решительно погру­зите его в закалочную среду, не бултыхая и не вертя им в глубине, то извле­чете на белый свет замечательно ровный и отменно твердый нож, кинжал и так далее. Засим вам останется вооружиться терпением, чтобы неторопли­во отшлифовать, отполировать и заточить желанный инструмент.

Из книги «Твой нож: самый полный справочник».

Авторы М.Б. Ингерлейб, В.Н. Хорев.

 

 





Мобильная версия



перетащите
сюда нож
Drop Cart Empty

Load Spinner

0 руб.

Оформить