Художественная ковка — древний способ обработки металлов. Она осуществляется ударами молота по заготовке, которая может быть предварительно нагрета — «Горячая ковка», или без нагрева — «Холодная ковка». Таким образом, деталь приобретает нужную форму.
Способность обработать метал, и создать из него полезные и нужные предметы, делала ковку очень престижной во все времена. Именно поэтому в мифологии всех народов присутствует бог кузнец. Мастера кузнечного дела пользовались особым почётом у народов древности, а их искусство окружалось легендами. В эпических сказаниях именно кузнец победил Змея Горыныча, приковав его за язык. Древнегреческого бога Гефеста - покровителя кузнецов и ремесленников, бога огня и кузнечного ремесла повсеместно изображали работающим в своей кузне. Именно он выковал скипетр Зевса, доспехи Ахилла, жезл Диониса и оружие Геракла. Славяне во времена язычества поклонялись богу-кузнецу Сварогу. А впоследствии с приходом христианства святым Кузьме и Демьяну.
Именно поэтому художественная ковка так популярна в наши дни и люди стремятся украсить интерьеры своих домов коваными элементами. Процесс холодной ковки состоит из деформации металла и последующего отжига (рекристаллизации), требующегося для удаления «наклепа». Холодной ковке поддаются золото, серебро, медь. Этот прием широко применялся в Древней Руси злато-кузнецами, выковавшими из драгоценных или медных слитков чаши, ковши и другие предметы.
В современных условиях холодная ковка применяется главным образом в ювелирном деле. Горячая ковка применяется при обработке малоуглеродистых сталей (ковочного железа) с целью изготовления инструментов, применяемых для различных способов художественной обработки металлов, а также для производства изделий — решеток, стоек и т.п.
Для ручной свободной ковки применяются металлы и сплавы, обладающие вязкостью и пластичностью, например, разнообразные стали.
В современной художественной ковке применяется масса новых технологических приемов, но до сих пор, как и сотни лет назад, металл нагревают в горне, изделия куют на наковальне и используют все те же проверенные временем инструменты - кувалды, ручники, пробойники, гладилки, клещи, тиски и т. д. Не изменились и используемые материалы - черный и цветной металлы (медь, латунь, бронза). Правда, последние чаще применяются для изготовления декоративных вставок в композиции, выполненные из основного материала - стали. Как известно, сталь - это сплав железа с углеродом. По доле углерода стали делятся на низкоуглеродистые (до 0,25%), среднеуглеродистые (0,25-0,6%) и высокоуглеродистые (0,6-2%). С увеличением этой доли возрастает твердость и закаливаемость, но снижается пластичность и ковкость. Для улучшения тех или иных свойств в сплав вводятся добавки - никель, мышьяк, медь, фосфор, сера и др. Для кузнечных работ подходят углеродистые стали обыкновенного качества с маркировкой Ст0, Ст1, Ст2. Содержание углерода в них 0,1-0,3%, они характеризуются наибольшей пластичностью и наименьшей гибкостью при одних и тех же термических режимах, выдерживают многократные нагревы, не деформируются и не дают пластических напряжений. В умелых руках мастера такой материал подобен пластилину, из него можно создать практические любую форму и линию. Широко используется Ст3. Но здесь есть некоторые нюансы. Дело в том, что стали с маркировкой "Ст" поставляются по механическим свойствам и по химическому составу не нормируются. В силу этого в Ст3 доля углерода может оказаться завышенной (это зависит от исходного сырья - руды и от качества плавки на предприятии-производителе). Поэтому данная марка чаще применяется для изготовления низко напряженных конструкций, там, где нет ударных и вибрационных нагрузок.
Очень актуальным, на данный момент, являться вопрос о сохранении произведения художественной ковке в первозданном состоянии. В наше время, когда атмосфера наполнена агрессивными веществами, эта проблема встает особенно остро. Хотя методы защиты поверхности кованых изделий были хорошо известны еще в старину, на сегодняшний день они не эффективны. В современной атмосфере содержится, например, большое количество сернистого ангидрида, пагубно влияющего на металлы. Решая вопрос о защите поверхности изделия, необходимо учитывать, где оно будет находиться. В отношении предметов интерьера ситуация проще, а вот изделия, размещенные снаружи, требуют большего внимания. Практика показывает, что на сегодняшний день из металлических покрытий наиболее пригодны автомобильные антикоррозийные грунты и краски. Они относительно дешевы, прочны, легко наносятся и быстро сохнут, сохраняя заданную художником фактуру ковки. Два-три слоя обеспечивают защиту поверхности на срок до 10 лет.
Рассмотрим также основные теории ковки. Как правило, ковка производиться при нагреве метала до конечной температуры для повышения его пластичности и снижения сопротивления деформированию. У разных металлов разный температурный интервал ковки, он зависит структуры и химического состава метала. Для стали температурный интервал 800-1100 ˚С.
Различают ковку в штампах и без применения штампов — так называемую свободную ковку. При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками рабочей полости штампа и при деформации приобретает форму, соответствующую этой полости (см. Штампование, Ротационная ковка). При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или ограничен с одной стороны. При ручной ковке кувалдой или молотом воздействуют непосредственно на металл или на инструмент. Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах. Сводную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение. При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры. Основные операции ковки: осадка, высадка, протяжка, обкатка, раскатка, прошивка и др.
Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.
Способность обработать метал, и создать из него полезные и нужные предметы, делала ковку очень престижной во все времена. Именно поэтому в мифологии всех народов присутствует бог кузнец. Мастера кузнечного дела пользовались особым почётом у народов древности, а их искусство окружалось легендами. В эпических сказаниях именно кузнец победил Змея Горыныча, приковав его за язык. Древнегреческого бога Гефеста - покровителя кузнецов и ремесленников, бога огня и кузнечного ремесла повсеместно изображали работающим в своей кузне. Именно он выковал скипетр Зевса, доспехи Ахилла, жезл Диониса и оружие Геракла. Славяне во времена язычества поклонялись богу-кузнецу Сварогу. А впоследствии с приходом христианства святым Кузьме и Демьяну.
Именно поэтому художественная ковка так популярна в наши дни и люди стремятся украсить интерьеры своих домов коваными элементами. Процесс холодной ковки состоит из деформации металла и последующего отжига (рекристаллизации), требующегося для удаления «наклепа». Холодной ковке поддаются золото, серебро, медь. Этот прием широко применялся в Древней Руси злато-кузнецами, выковавшими из драгоценных или медных слитков чаши, ковши и другие предметы.
В современных условиях холодная ковка применяется главным образом в ювелирном деле. Горячая ковка применяется при обработке малоуглеродистых сталей (ковочного железа) с целью изготовления инструментов, применяемых для различных способов художественной обработки металлов, а также для производства изделий — решеток, стоек и т.п.
Для ручной свободной ковки применяются металлы и сплавы, обладающие вязкостью и пластичностью, например, разнообразные стали.
В современной художественной ковке применяется масса новых технологических приемов, но до сих пор, как и сотни лет назад, металл нагревают в горне, изделия куют на наковальне и используют все те же проверенные временем инструменты - кувалды, ручники, пробойники, гладилки, клещи, тиски и т. д. Не изменились и используемые материалы - черный и цветной металлы (медь, латунь, бронза). Правда, последние чаще применяются для изготовления декоративных вставок в композиции, выполненные из основного материала - стали. Как известно, сталь - это сплав железа с углеродом. По доле углерода стали делятся на низкоуглеродистые (до 0,25%), среднеуглеродистые (0,25-0,6%) и высокоуглеродистые (0,6-2%). С увеличением этой доли возрастает твердость и закаливаемость, но снижается пластичность и ковкость. Для улучшения тех или иных свойств в сплав вводятся добавки - никель, мышьяк, медь, фосфор, сера и др. Для кузнечных работ подходят углеродистые стали обыкновенного качества с маркировкой Ст0, Ст1, Ст2. Содержание углерода в них 0,1-0,3%, они характеризуются наибольшей пластичностью и наименьшей гибкостью при одних и тех же термических режимах, выдерживают многократные нагревы, не деформируются и не дают пластических напряжений. В умелых руках мастера такой материал подобен пластилину, из него можно создать практические любую форму и линию. Широко используется Ст3. Но здесь есть некоторые нюансы. Дело в том, что стали с маркировкой "Ст" поставляются по механическим свойствам и по химическому составу не нормируются. В силу этого в Ст3 доля углерода может оказаться завышенной (это зависит от исходного сырья - руды и от качества плавки на предприятии-производителе). Поэтому данная марка чаще применяется для изготовления низко напряженных конструкций, там, где нет ударных и вибрационных нагрузок.
Очень актуальным, на данный момент, являться вопрос о сохранении произведения художественной ковке в первозданном состоянии. В наше время, когда атмосфера наполнена агрессивными веществами, эта проблема встает особенно остро. Хотя методы защиты поверхности кованых изделий были хорошо известны еще в старину, на сегодняшний день они не эффективны. В современной атмосфере содержится, например, большое количество сернистого ангидрида, пагубно влияющего на металлы. Решая вопрос о защите поверхности изделия, необходимо учитывать, где оно будет находиться. В отношении предметов интерьера ситуация проще, а вот изделия, размещенные снаружи, требуют большего внимания. Практика показывает, что на сегодняшний день из металлических покрытий наиболее пригодны автомобильные антикоррозийные грунты и краски. Они относительно дешевы, прочны, легко наносятся и быстро сохнут, сохраняя заданную художником фактуру ковки. Два-три слоя обеспечивают защиту поверхности на срок до 10 лет.
Рассмотрим также основные теории ковки. Как правило, ковка производиться при нагреве метала до конечной температуры для повышения его пластичности и снижения сопротивления деформированию. У разных металлов разный температурный интервал ковки, он зависит структуры и химического состава метала. Для стали температурный интервал 800-1100 ˚С.
Различают ковку в штампах и без применения штампов — так называемую свободную ковку. При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками рабочей полости штампа и при деформации приобретает форму, соответствующую этой полости (см. Штампование, Ротационная ковка). При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или ограничен с одной стороны. При ручной ковке кувалдой или молотом воздействуют непосредственно на металл или на инструмент. Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах. Сводную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение. При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры. Основные операции ковки: осадка, высадка, протяжка, обкатка, раскатка, прошивка и др.
Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.
