При малом содержании углерода (около 0,12%) оторвавшаяся от куска металла искра оставляет след прямой линии, имеющий два утолщения (рис. 60, а) (светлое и темно-красное). Пучок длинный и светлый. В стали средней твердости с содержанием 0,5% углерода пучок короче (б), также светлый, но от первого утолщения начинают отделяться звездочки. Высокоуглеродистая инструментальная сталь (1,0% углерода) дает короткий и широкий ручеек (в) красноватых искр, от первого утолщения отделяется сноп искр. В марганцовых сталях (г) первые утолщения заканчиваются звездочками, вид пучка зависит от содержания углерода. Хромистая сталь (д) дает длинный пучок искр, иногда красноватый с разрывом и с характерно отделяющимися звездочками. Вольфрамовая сталь (е) имеет прерывистую темно-красную искру со светлым утолщением на конце. Хромовольфрамовая быстрорежущая сталь средней твердости (ж) имеет двойную искру: темно-красную тонкую и короткую и красную толстую и длинную. Быстрорежущая сталь (з) имеет такие же искры, как и в (ж), но с разрывом.
60. Определение стали по искре
При определении марок стали на наждачном круге необходимо защищать глаза очками.
Существуют и другие способы определения стали. Известно, что не- всякая сталь закаливается. Поэтому необходимо нагреть кусок стали докрасна и быстро охладить в воде. Малоуглеродистая сталь не закалится и легко пилится напильником.
Еще один способ: с помощью зубила выстругивают стружку. Чем длиннее стружка выходит в виде спирали, тем сталь мягче. У твердой стали стружка ломается.
Определение стали и железа можно производить с помощью крепкой соляной кислоты. Зачищенное место смазывают кислотой: на стали должно появиться черно-серое пятно, на железе — зеленоватое. Для более точного определения образцы отправляют в лабораторию на химический анализ.
§ 2. НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Горны, их разновидность. Нагревают поковки в различных нагревательных устройствах. Простейшим из них, применяемым с давних пор, является кузнечный горн, горн бывает различных конструкций (переносные и стационарные), открытого и закрытого типа.
Для художественной ковки наиболее приемлемы горны открытого типа. Они просты в обслуживании и позволяют нагревать поковки любой длины.
На рис. 61 — 63 показаны горны, которые могут быть использованы при художественных работах. Наиболее распространенным горном, которым издавна пользовались русские кузнецы, является горн, изображенный на рис. 61.
61. Горн с боковым дутьем
62. Горн с нижним дутьем: 1 — воздушная камера; 2 — чугунное сопло; 3 — ящик для воды; 4 — отверстие для удаления шлака
Сам горн может быть земляным с деревянными стенками (срубом) или кирпичными, как показано на рисунке. Его под представляет углубление, к которому сбоку подводится дутье: в стенку горна вставляется фурма или так называемое сопло, которое изготовляется из чугуна или меди.
В деревенских кузницах часто соплом служит старая чугунная втулка для колес. Для долговечности такого горна рекомендуется замазывать края фурмы глиной с песком. Это не дает шлаку свариваться с металлом и кирпичом, что позволяет быстро ремонтировать горн.
На рис. 62 показан современный кузнечный горн с нижним дутьем. Ниже пода горна находится воздушная камера У, в которую сбоку подводится воздух. Камера сообщается с горном с помощью легко заменяемого чугунного сопла 2, снабженного одним или несколькими отверстиями для воздуха. Дно камеры имеет клапан 4 для прочистки (удаления падающих в камеру кусочков угля, золы и т. д.). Рядом с горном помещается ящик с водой 3.
Недостаток первого горна заключается в том, что каменная стенка мешает нагреву более сложных заготовок, второй горн, изображенный на рис. 62, позволяет нагревать заготовки любой сложности и относительно большой величины, так как очаг горна располагается в центре пода. Этот горн сложнее в изготовлении, он имеет чугунные сопла, которые заменяются.
63. Усовершенствованный горн с нижним дутьем: 1 — подовая доска; 2 — обожженные кирпичи; 3 — передвигающаяся чугунная рама