10 Обобщенная технология ковки клинка ножа из дамасской стали

Дамасская сталь – это особый вид стали (фактически металлический композитный материал), получаемый путем многократной кузнечной сварки и проковки нескольких полосовых заготовок из стали с различным содержанием углерода. В результате на готовом изделии формируется характерный узор, обладающий высокими декоративными свойствами (рисунок 32).

Самое раннее описание дамасских клинков относится к 540 г. н. э., но, возможно, они применялись значительно раньше (около 323 г. до н. э.). Свое название дамасские клинки получили не по месту происхождения, а от города Дамасск (Сирия), где европейцы впервые увидели их во времена крестовых походов.

Рисунок 32 - Примеры макроструктуры дамасской стали

Для создания нужной структуры дамасских клинков накладывают друг на друга полосы из разных марок стали в определенном порядке. Для этого, например можно использовать следующие марки стали: сталь 50А (дает черный цвет), сталь 65Г (серый), сталь ШХ15 (белый); тонкие полоски из стали Ст3 используют для связи между пластинами.

Клинок ножа из дамасской стали изготавливается в следующей последовательности.

10.1 Ковка заготовки

Заготовки из разных марок стали складываются друг на друга образуя пакет, при этом необходимо, чтобы сопрягаемые поверхности составляющих пакета были очищены от оксидных пленок и шлаков. После этого электродуговой сваркой провариваются оба узких края пакета, и к полученному пакету приваривается рукоять (рисунок 33 а, б1).

Подготовленный пакет нагревают, и как только заготовка начинает менять цвет, ее извлекают из горна и посыпают флюсом, обычно бурой, для защиты поверхности заготовки от окисления, уменьшения температуры плавления и адсорбирования во флюс шлаков. Далее заготовка нагревается до температуры кузнечной сварки, после чего приступают к ковке.

При использовании пневматического молота ковка выполняется легкими ударами, последовательно от дальнего конца к рукояти. После первого прохода заготовку вновь флюсуют и нагревают. Второй проход начинают от рукояти и заканчивают на дальнем конце и т.д. Ковка продолжается до придания пакету формы полосы с требуемыми размерами (рисунок 33 б2). При этом одновременно осуществляется кузнечная сварка пластин, образующих исходный пакет. Затем осуществляется разметка и надрубка полосы (рисунок 33 б3), ее зачистка в месте последующей сварки, гибка половины заготовки в сторону ручки (рисунок 33 б4), флюсование и кузнечная сварка-ковка (рисунок 33 б5, 6).

Данные операции повторяют до получения необходимого количества слоев в заготовке. Количество сварок соотносится к количеству слоев не прямо пропорционально, а растет в геометрической прогрессии. Например, если исходная заготовка имеет 4 слоя, то первое сворачивание и сварка дает 8 слоев, а седьмое – 512. Оптимальным для дальнейшего развития узора являются пакеты с числом слоев от 300 до 500.

а б

Рисунок 33 - Пакет с приваренной ручкой, подготовленный к кузнечной сварке (а); последовательность переходов при кузнечной сварке и ковке пакета (б)