П. Федоров - Кузнец-любитель
Надавка (рис. 12 и 13) употребляется для выравнивания вогнутых поверхностей и полукруглых впадин, для чего нижняя поверхность этого инструмента имеет закругленную форму.
Рис. 12-16
Обжимка (рис. 14–16). Под этим названием известны в кузнечном деле металлические формы, состоящие из двух половинок, в которых проделаны углубления, соответствующие очертанию наружной поверхности вещи, которую хотят отковать. Нижняя часть обжимки вставляется в гнездо ручкой. Отковываемую вещь помещают в отверстие, образуемое обеими половинками обжимки, причем края их не сойдутся. Тогда молотобоец бьет по верхней наружной поверхности обжимки, пока края обеих половинок плотно не сойдутся одна к другой и вещь не примет требуемую форму.
Пробойник, или бородка (рис. 17, 18), служит для пробивания дыр в нагретом металле круглой и гранной формы сечения. Сообразно этому пробойнику дают коническую форму с очертаниями и гранями различного сечения. Пробойники во время работы надеваются на скрученную проволочную ручку, подобную той, какая показана на рис. 10.
Рис. 17, 18
Для пробивания дыр в металле надо иметь железную подкладку из толстой полосы, в которой имеется несколько отверстий различной величины и очертаний. Подкладку ставят на наковальню, а на нее – нагретую до температуры красного каления железную или стальную вещь, в которой хотят пробить дыру. Намеченное отверстие пробивают над соответствующей ему дырою подкладки.
Зубило (рис. 19) служит для разрубки железных полос на части. Верхняя часть зубила приспособлена для битья кувалдой, а нижняя вытянута в виде острого ребра, оканчивающегося лезвием, обделанным в виде клина. Чтобы ускорить работу, употребляют резак, который играет роль нижника с острым ребром. Резак вставляется своим хвостом в отверстие наковальни, а на острое ребро кладется перерубаемая железная полоса, и тогда по намеченной сверху линии ставят зубило, по которому бьют кувалдою.
Рис. 19
К числу вспомогательных инструментов следует отнести клещи, кронциркуль и аршин.
Клещи (рис. 20–26) служат для держания обделываемой вещи на наковальне, переноски, поворачивания и вообще во всех случаях, когда нельзя взять металл прямо руками. Форма губ клещей бывает весьма разнообразна и зависит от формы охватываемой ими вещи, а также и от способа удержания в известном направлении. На концы ручек во время работы надевается кольцо или крючок (рис. 27 и 28), чтобы вещь, охваченная клещами, держалась в них твердо. Клещи не снимаются с вещи все время работы, и только если они сильно накалятся, то, сняв и разжав клещи, надо их охладить, опустив в холодную воду.
Рис. 20-26
Рис. 27
Рис. 28
Кронциркуль (рис. 29) служит для измерения наружного диаметра обделываемых вещей.
Рис. 29
Метр употребляется в кузнечном деле железный, с делениями на сантиметры и миллиметры.
Керн представляет из себя небольшой стальной стерженек с оттянутым в виде конуса заостренным концом. Керн служит для наметки центров на металле.
Ручное зубило служит кузнецу для деления всякого рода необходимых отметок и зарубок.
Общие приемы ковки металлов
Горновое гнездо пред началом работы тщательно очищают от шлаков, изгари и золы. Все это можно сделать с помощью лопатки, кочережки и метлы. После всей этой предварительной подготовки и очистки горнового гнезда в него кладут немного щепок и зажигают их. Когда костер разгорится, насыпают уголь и приводят в действие мех, производят ровное, не очень сильное дутье. При этом сначала будет отделяться густой удушливый дым, а затем, мало-помалу, когда уголь разгорится и даст пламя, в горн можно заложить железо, которое желают нагреть. Металл необходимо зарыть в уголь возможно глубже и притом так, чтобы те части его, которые подлежат проковке, находились бы ближе к соплу. Затем поверх разгоревшейся кучи ярко горящего угля насыпают лопатою свежий уголь и, уплотнив его в виде конусообразной кучи, спрыскивают водою и продолжают усиленно дуть мехом.
После этой вторичной засыпки над углем, горящим в горновом гнезде, образуется непроницаемый для дыма и пламени свод, отчего ни пламени, ни дыма не будет видно; весь жар сосредоточится внутри кучи. Продолжая дутье, необходимо наблюдать, чтобы по мере сгорания угля и прорыва пламени сквозь непроницаемый свод, куча была бы выравниваема подсыпкою свежего угля и смачиванием его водою.
Нагревание металла. При накаливании металла в кузнечном горне весьма важно знать время нагрева, то есть необходимую продолжительность накаливания металла для дальнейшей его обработки на наковальне.
Недостаточно нагретое железо дурно обрабатывается, а перегрев металла портит его качества.
Опытный кузнец почти безошибочно знает время, когда железо или сталь накалились до необходимого нагрева. Менее опытный коваль и начинающий должны по необходимости вынуть металл и даже не один раз, прежде чем приступить к обработке его на наковальне.
Что же касается цветов нагрева, соответствующих известной температуре, то их различают несколько. Железо, зарытое в горне, очень скоро нагревается докрасна, принимая малозаметный при дневном свете темно-красный цвет, который затем переходит в ярко-красный. В этом состоянии железо хотя несколько размягчается, однако не может быть обрабатываемо на наковальне, почему необходимо продолжать накаливание далее – до белокалильного жара. В этом случае, если желают соединить вместе два отдельных куска железа, или, как говорят, произвести сварку металла, то накаливают до высшей степени нагрева – белосварочного жара. Отличительным признаком этого жара служит ослепительный блеск вынутого из горна железа, причем от ударов молотом с треском разлетаются искры во все стороны.
Железо в нагретом состоянии быстро окисляется, и потому для предохранения его от действия атмосферного воздуха во время дутья можно посыпать металл мелким песком, который, соединившись с окалиною, образует род шлака, предохраняющего железо от дальнейшего окисления. При проковке шлак легко отскакивает от ударов ручника и кувалды. Заметим здесь, что очищенная от окалины поверхность металла от влияния атмосферного воздуха вновь стремится окислиться и образовать окалину, которая по мере остывания металла труднее отстает от него. Вот почему необходимо, вынув металл из горна, торопиться с его проковкою: всякое промедление может только ухудшить свойство металла.
Во время работы кузнец должен стоять у наковальни так, чтобы ему одновременно видны были все действия его помощника-молотобойца при нагреве металла в горне. Как только он заметит по времени, что металл уже достаточно нагрет, то немедленно вынимает его из горна и держит щипцы на наковальне левою рукою, правою же ударяет по отковываемой вещи. При отковке малых предметов кузнец исполняет всю работу один и действует только ручником. Если же силы его не хватает, то удары по металлу наносит молотобоец. Но и тогда на обязанности кузнеца лежит направление ударов кувалдою. Кузнец сначала ударяет ручником, соразмеряя силу удара с тою силою, с какою должен бить молотобоец. Таким образом, сильный удар кузнеца ручником по поверхности отковываемой вещи служит знаком для молотобойца, что и он должен ударить с такою же силою кувалдою по этому месту, и наоборот, слабый удар ручника должен соответствовать такому же удару кувалды. Когда нужно прекратить работу, кузнец ударяет ручником по наковальне. В том случае, когда удары кувалды передаются обрабатываемой вещи посредством гладилки, то последнюю держит за рукоять и направляет кузнец. Удары молотобоец всегда делает равномерные и частые, и о прекращении работы кузнец дает знать отнятием гладилки и легким ударом ею по наковальне.
Необходимо, чтобы эти удары ручника и кувалды попадали именно в ту точку, которую наметит глаз кузнеца, иначе ковка будет неправильна. Сила удара должна сообразоваться с необходимостью, чтобы слишком сильным ударом не испортить вещи. Необходимо также привыкнуть твердо и безопасно для рук держать вещь на наковальне и поворачивать эту вещь по мере надобности, подставляя ту или другую ее часть под удары кувалды.
Несмотря на видимую простоту всех кузнечных работ для начинающего, на первых порах ковка металла является тяжелой работой вследствие непривычки бить молотом. Мы поэтому советуем всякому новичку не браться для первых опытов за отковку больших предметов; много лучше заняться обработкою на наковальне простых вещей незначительного веса, небольшой поверхности. Только выучившись хорошо владеть молотками, можно приняться за отковку фасонных вещей, требующих для исполнения их некоторого навыка и опытности.
