Дамасская сталь

Как ни крути, но в кузнечном (в частности — оружейном) ремесле самым большим ореолом тайны и романтики окружена легендарная дамасская сталь.

Процесс создания дамасской стали и ее свойства всегда были чем-то таинственным, почти сакральным. Считается, что секрет изготовления этой стали давно и навеки утерян.

На самом деле — все не так сокрыто и потеряно, как принято считать. Для начала давайте избавимся от самых устойчивых мифов о дамасской стали.

Развенчание мифов

Миф первый и самый устойчивый: «Секрет дамасской стали давно и безнадежно утерян».

Так утверждают все, кто не связан с производством клинков.

Дамасская сталь — композит как минимум из двух сортов сталей, что ни для кого не секрет. Приготовляют дамасскую сталь методом соединения пластинок из этих самых сталей путем кузнечной сварки (и это — тоже не тайна).

Так в чем же этот самый «утерянный секрет»? В используемых сталях? Отчасти — верно. До технической революции очень остро стояла проблема получения качественной стали, которая использовалась в том числе и как сырье для производства дамаска. Поэтому у каждого мастера имелись свои проверенные методы испытания сталей. Именно их мастера и делали тем самым «секретом».

В современном мире все несравненно проще. Марки сталей имеют постоянный состав в соответствии с ГОСТом, и где бы вы ни находились, взяв сталь марки У10, или ШХ15, или 65 Г, получите каждый раз практически один и тот же рабочий материал, свойства которого более или менее стабильны.

Получается, что тот самый «сокровенный секрет» действительно утерян, но намеренно. Причина — в потери актуальности.

Миф второй: «Дамасская сталь — самая прочная сталь в мире».

Миф только отчасти. Говорящие так просто повторяют точку зрения наших далеких предков, которых действительно удивляли и впечатляли свойства и внешний вид дамасских клинков в сравнении с обычными сталями того периода. Ведь, как уже было отмечено, проблема получения качественной стали была очень трудноразрешима несколько веков назад.

В сравнении же с современным качеством сталей исторический дамаск в большинстве своем не дотягивает до привычных стандартов качества.

Хотя это можно проверить, если взять и попробовать самому сварить дамаск!

Выбор стали

Для получения качественного дамаска мы должны приобрести качественные стали, которые и будем сваривать в пакет. Чтобы обеспечить будущей стали хорошие свойства, среднее содержание углерода в пакете должно быть не менее 0,7 %. Поэтому в качестве сырья подходят инструментальные стали; кроме того, можно использовать конструкционные стали с содержанием углерода не менее 0,5 %.

Легирующие добавки в инструментальных и конструкционных сталях зачастую все усложняют. Однозначно непригодны для первых опытов со сваркой все нержавеющие стали. Следует воздержаться от использования обойм подшипников, так как их изготавливают из стали ШХ15, в которой содержится излишнее количество хрома.

Лучше всего остановить свой выбор на простых углеродистых сталях. В качестве источника материала можно использовать старые напильники, рессоры, пружины.

Предварительная подготовка

Давайте остановимся на варианте сборки пакета из напильника и рессоры. Напильники изготавливают из стали У10– У12 (т. е. содержание углерода — 1–1,2 %), на рессоры идет сталь с содержанием углерода примерно 0,5–0,6 %. Взяв эти стали в соотношении 1:1, получаем среднее содержание углерода в пакете 0,7–0,8 %.

Перед сборкой пакета нужно порезать напильник и рессору на пластинки одинакового размера. С напильника можно сточить насечку, а с рессоры следует удалить ржавчину и окалину. Зачистите пластинки, сложите их в стопку, чередуя напильник и рессору, и скрепите пакет по углам точками электросварки.

Для сварки и ковки вручную пакет должен быть невысоким и узким, шириной около 25 мм и высотой 25–30 мм. В длину пакет не должен превышать 200 мм.

Для кузнечной сварки необходим флюс, который растворяет образующуюся окалину и защищает сталь от окисления. Самым лучшим флюсом считается бура (тетраборат натрия), обладающая хорошей текучестью в расплавленном состоянии, прекрасно растворяющая окалину и окислы и легко удаляющаяся во время ковки. Для сварки небольшого пакета нам вполне хватит горсти флюса.

В качестве топлива для горна при кузнечной сварке древесный уголь практически не знает себе конкурентов. Годится литейный кокс. А вот каменный уголь для сварки не подходит.

Следует не забыть приготовить пару молотков: один — полегче, граммов 500–700 (для выдавливания расплавленного флюса и сварки сталей), второй — потяжелее (для протяжки проваренного пакета).

Нам пригодится стальная щетка-крацовка, чтобы смахивать с пакета окалину и излишки флюса. Щетка должна быть стальная, а не латунная, так как присутствие меди при кузнечной сварке сведет все попытки сварить пакет к неминуемому провалу.

Следует заранее позаботиться о емкости, в которой будет находиться бура при флюсовании пакета. Подойдет неглубокая металлическая ванночка или старая сковорода. Подготовьте также «ложку», чтобы наносить буру на раскаленный пакет стали.

Внимание! При работе обязательно используйте средства защиты! Плотная куртка с длинными рукавами, кожаный фартук, кожаные рукавицы, защитные очки или маска-щиток обязательны!

Прогрев пакета

Сначала нужно разжечь горн и как следует прокалить уголь. Загрузив пакет в среднюю (нейтральную) зону горна, его следует медленно прогреть при слабом дутье до желто-оранжевого цвета (примерно +850–900 °С), что займет минут 15–20 (для пакета среднего размера).

Как только пакет хорошенько прогрелся, достаем его из горна и быстро смахиваем с него образовавшуюся окалину металлической щеткой-крацовкой. При прогреве до светло-оранжевого цвета окалина легко отстает от стали. Сразу же обсыпаем пакет флюсом.

Снова загружаем пакет в горн и на этот раз быстро нагреваем его до сварочной температуры при достаточно сильном дутье. Как только языки пламени окрасились в желтый цвет, значит, сталь нагрелась до температуры +1 100 °С — достигнута нижняя граница сварочной температуры.

Продолжаем нагрев и внимательно наблюдаем за пламенем! Как только замечаем первые одиночные «пушистые» искорки, начинающие проскакивать в пламени, значит, нужная нам температура достигнута.

Прекращаем дутье в горн и достаем пакет. Не допускайте сильного перегрева стали — это будет уже пережог.

Выдавливание флюса

Теперь нужно выдавить флюс с растворенной окалиной из пространства между пластинами пакета и добиться плотного примыкания пластин стали между собой.

Вооружившись небольшим ручником, начинаем наносить не сильные, но точные удары, выдавливая флюс с одного конца пакета к другому. Работать следует, нанося только кистевые удары. Как только мы выдавили весь флюс между пластинами, необходимо зачистить пакет от остатков шлака щеткой и снова нанести порцию свежего флюса для защиты от окисления при следующем прогреве.

Два способа ковки

Нагреваем пакет до сварочной температуры и интенсивно проковываем. Повторяем эту процедуру столько раз, сколько будет необходимо для того, чтобы осадить пакет примерно в 2–3 раза от первоначальной высоты.

Далее можно действовать двумя способами. Первый — «одноходовая ковка». Прокованный пакет в горячем состоянии надрубается на две или три части и складывается вдвое или втрое. Надрубать следует на 2/3 или 3/4 толщины пакета со стороны, противоположной складыванию. Перед складыванием поверхности зачищаются щеткой и флюсуются.

Мы увеличиваем количество слоев в пакете соответственно способу надрубания. Предположим, изначальный пакет состоял из 6 слоев стали. Надрубая пополам и складывая вдвое, мы получаем соответственно 12 слоев, далее — 24, 48, 96 и т. д. Складывая втрое, мы получаем 18 слоев, затем — 54, 162, 486 и т. д. Набирая слои стали, следует остановиться в промежутке от 150 до 350 слоев.

Второй способ — «многоходовая ковка». При нем после сварки пакета он проковывается на полосу, которой нужно дать остыть и которая затем режется на пластинки, снова укладывающиеся в первоначальный пакет. Получается, мы каждый раз свариваем первоначальный пакет. Набор слоев стали при этом будет выглядеть так: изначальный пакет из 6 слоев; проковав на полосу и снова собрав пакет из 6 пластинок, получим пакет с 36 слоями стали; повторив процедуру, получим пакет с 216 слоями и т. д.

Каждый способ по-своему хорош и дает несколько различные рисунки полученной стали.

Чтобы увидеть результаты своего труда, нужно зачистить пакет и протравить сталь в слабом растворе кислоты или хлорного железа.

Антон Жуйков, руководитель регионального отделения Союза кузнецов России по Кировской области, фото автора

1
2
3
4
5
6
7
8
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (6 votes)