В обустройство кузницы, кроме горна, наковальни и тисков, входит ещё много различного оборудования. Рядом с горном устанавливают ёмкости для угля, шлака, воды и масла, на стенах крепят стеллажи для ручного и подкладного инструмента. Кроме того, понадобится сделать слесарный верстак, стеллаж для металла, оборудовать место для сварочных работ, установить электроточило и всевозможные ящички и шкафчики для хранения ручного электроинструмента, различных приспособлений и лакокрасочных материалов… И получится хорошая кузница, в которой вы будете работать и радоваться.
Материал, проверенный веками
Теперь поговорим о металле и кузнечном инструменте. В процессе ковки кузнецу приходится использовать стали различных марок, цветные металлы и сплавы, которые различаются по физическим, механическим и технологическим свойствам. Для ковки художественных изделий лучше всего использовать низкоуглеродистые стали, содержащие до 0,3 % углерода. В качестве примера приведу несколько марок сталей из «Марочника сталей и сплавов»: — Сталь СтО, содержание углерода С меньше 0,23 %, температура ковки: начало 1300 °C, конец 700 °C; — Сталь ВСт2пс, С — 0,09...0,15 %, температура ковки: начало 1300 °C, конец 750 °C; — Сталь ВСтЗпс, С — 0,14…0,22 %, температура ковки: начало 1300 °C, конец 750 °C. Кроме углерода в сталях содержится кремний, марганец, сера, фосфор и другие элементы. Сера и фосфор являются вредными примесями, поскольку влияют на прочность стали и качество кузнечной сварки. Сегодня отечественная металлургическая промышленность выпускает весьма качественные низкоуглеродистые стали, но они по многим показателям уступают сталям дореволюционного периода, особенно произведенным на заводах Демидова. И многие кузнецы собирают старое железо при разборке домов, построенных в XVIII и XIX веках, используют детали старинных машин и механизмов. В средней полосе России осталось еще много полуразрушенных строений прошлых веков, где можно отыскать старые металлические детали. А ведь любой, даже самый маленький кусочек металла, в умелых руках может превратиться в произведение кузнечного искусства. Те, кто уже давно занимается художественной ковкой, очень бережно относятся к находкам из старинного железа, и нередко пространство кузницы и территория около нее напоминают свалку металлолома.
Лучшая сталь для вашего инструмента
Для изготовления кузнечного инструмента применяются высокоуглеродистые и легированные стали, работающие при ударных нагрузках и высоких температурах. Содержание углерода в высокоуглеродистых сталях составляет от 0,6 % до 2 %. Инструментальные углеродистые стали содержат 0,6…1,35 % углерода, 0,15..0,60 % марганца, 0,15…0,35 % кремния, 0,03…0,35 % серы и фосфора.
Они обозначаются буквой У, за которой следует цифра, отражающая процентное содержание углерода. Например, У8 — инструментальная сталь с содержанием углерода 0,75…0,84 %. Никель повышает прочность, хром — твердость и износоустойчивость. Марганец увеличивает твердость, прочность, сопротивление истиранию и удару, уменьшает вредное влияние серы. Кремний повышает прочность и упругость, но снижает вязкость и свариваемость. Для маркировки легированных сталей приняты следующие обозначения легирующих элементов: Н — никель, X — хром, Г — марганец, С — кремний, М — молибден, К — кобальт, В — вольфрам, Т — титан и так далее. Например, марка 40Х означает, что сталь содержит около 0,4 % углерода и до 1,5 % хрома; 18ХГТ — содержит около 0,18 % углерода, до 1,5 % хрома, до 1,5 % марганца и до 1,5 % титана.
Для изготовления молотков и кувалд обычно применяются стали 45, 50, 40Х. Подкладной инструмент, который устанавливается в квадратное отверстие наковальни, и всевозможные фасонные молотки (см. рис справа) изготавливаются из углеродистых сталей марок 45, 50, У7, У8. Зубила, прошивни, калибры и другой инструмент, работающий при больших механических нагрузках и высоких температурах, делается из легированных сталей, в состав которых входят никель (Н), хром (X), молибден (М), ванадий (Ф). Для изготовления такого инструмента подходят стали 20ХН2М, ЗХ2В8Ф, ЗХ2В8,4Х5МФС, 4Х5В2ФС. Например, зубило, изготовленное из стали ЗХ2В8М, прекрасно рубит, нагреваясь до темно-красного цвета. Но если вам не удалось раздобыть стали именно этих марок, не расстраивайтесь. Сходите в какое-нибудь автохозяйство на свалку металлолома и попробуйте найти полуось от грузовой автомашины. Из одной полуоси можно сделать множество прекрасного инструмента. Кузнечные клещи обычно изготавливаются из углеродистых сталей 15, 20, я же предпочитаю делать их из обычной строительной арматуры — сталь 35ГС или 25Г2С.