Состав дамасской стали

Дамасская сталь

Состав дамасской стали

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.

Читайте также  Лазерная резка нержавеющей стали

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.

Читайте также  Сталь листовая оцинкованная

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

Источник: http://www.samsmasteril.ru/anons/02-10-2012-damasskaya-stal

Дамасская сталь: особенности и разновидности, изготовление

Состав дамасской стали

Довольно необычным металлом можно назвать дамасскую сталь. Для ее изготовления кузнец должен обладать большим опытом. Сталь дамаск характеризуется тем, что по всей поверхности наблюдается неоднородность структуры. Получающиеся узоры выглядят достаточно привлекательно, и поэтому материал применяется при изготовлении различных декоративных изделий, к примеру, коллекционных ножей. Этот металл обладает большим количеством особенностей, о которых далее поговорим подробно.

  • Рафинированная сталь
  • Сварочный дамаск
    • Преимущества и недостатки
  • Литой булат

Разновидностью дамаска можно назвать рафинированную сталь. Рассматривая то, как сделать дамасскую сталь, отметим, что в этом случае в качестве заготовки для кузнечной сварки берется однородный блок металла. Среди особенностей отметим нижеприведенные моменты:

  1. Некоторые специалисты рафинированную сталь не считают полноценным представителем дамаска по причине особенностей ее изготовления.
  2. Кузнец при работе с однородной заготовкой добивается снижения концентрации вредных примесей, которыми принято считать серу, шлак и фосфор.
  3. Существенно повысить эксплуатационные качества металла можно путем равномерного распределения углерода по всей структуре.

Практически весь дамаск до XVIII был представлен рафинированной сталью. Распространенным заблуждением назовем то, что при изготовлении японских самурайских клинков использовался подобный металл.

Сварочный дамаск

Опытные кузнецы за счет комбинирования заготовок с различной концентрацией углерода смогли получить материал, который обладает исключительными эксплуатационными качествами.

Преимущества и недостатки

Среди особенностей сварочного дамаска можно отметить:

  1. Применяется сочетание железа и стали. Железо характеризуется мягкостью и пластичностью, за счет чего оно легко поддается деформации. Высокоуглеродистая сталь обладает высокой твердостью и упругостью.
  2. За счет комбинирования двух материалов кузнец исключает их основные недостатки. Чередование слоев с высокой и низкой концентрацией углерода привело к появлению дамасской стали.
  3. Мягкий слой железа не позволяет структуре быть слишком хрупкой, а высокоуглеродистая сталь придавала требуемую твердость и упругость. Подобное сочетание качеств хорошо себя проявляет при изготовлении клинков. Получаемое лезвие имеет острую режущую кромку, которая затупляется только после продолжительной эксплуатации, но при этом ударная нагрузка не приводит к появлению деформаций в структуре. Именно поэтому одно время холодное оружие из дамаска высоко ценилось, так как при сражении не тупилось и не разбивалось из-за хрупкости.

Основным недостатком подобного металла можно назвать низкую коррозионную стойкость. Практически полное отсутствие легирующих элементов в составе и высокая концентрация углерода становится причиной образования на поверхности металла коррозии.

Рассматриваемый металл можно узнать по необычному узору на поверхности. Этот оптический эффект получается по причине неравномерного распределения углерода в структуре. Для того чтобы повысить декоративные качества изделия, довольно часто поверхность подвергается дополнительной полировке и травлению. Сегодня многие используют дамаск из-за интересного оптического эффекта, но ранее в большей степени ценились особые эксплуатационные качества.

Персидско-индийская тигельная сталь с высоким показателем концентрации углерода получила наибольшую известность. Отличается литейный булат также необычным узором, который проявляется за счет образования матрицы карбида и феррита. Для этого проводится медленное охлаждение структуры.

К особенностям литейного булата можно отнести нижеприведенные моменты:

  1. Карбиды и ферриты обеспечивают довольно привлекательные эксплуатационные качества. При затачивании режущей кромки мягкие ферритные волокна быстро удаляются, а твердая карбидная матрица остается. В результате кромка представлена небольшими природными зубчиками, которые без специального оборудования не разглядеть.
  2. Подобный металл практически никогда не подвергается закаливанию. Это связано с тем, что термическая обработка приводит к образованию аустенита. Закалка становится причиной исчезновения карбидной матрицы, за счет чего и рисунок становится менее отчетливым.

В заключение отметим, что рассматриваемый тип металла появился много столетий назад. Сегодня его используют в большинстве случаев при изготовлении ножей или клинков, а также некоторых украшений интерьера. Современные сплавы обходят дамаск практически по всем параметрам. Интерес к дамаску поддерживался на протяжении длительного периода по причине различных мифов о том, что оружие, изготовленное из подобного металла, делало воина практически непобедимым.

Источник: https://tokar.guru/metally/stal/osobennosti-i-izgotovlenie-damasskoy-stali.html

Чем хороши ножи из дамасской стали?

Состав дамасской стали

Буквально каждый слышал о дамасской стали множество мифов, легенд, которые приписывает этому материалу невероятные, просто-таки фантастические способности. Множество поклонников дамаска искренне верят в способность материала перерубать гвозди без повреждений для самого клинка! Многие верят, если нож из такой стали не способен резать металл, как растопленное масло, то и дамаск не настоящий. Поэтому есть резон разобраться, чем хороши ножи из дамасской стали, и правда ли они обладают такими сверхъестественными характеристиками.

Читайте также  Теплопроводность нержавеющей стали

Дамасская сталь – это особенная разновидность стали, которая производится путем многоразовой перековки пакета, состоящего из металла разного сорта. Название материала произошло от города Дамаска, где впервые были обнаружены следы такого продукта. Однако Дамаск скорее славился торговлей, нежели кузнечным делом, поэтому боле высока вероятность появления такого материала в восточных странах, а уж Дамаск был местом сбыта ножей и прочих изделий из стали.

Существует две разновидности дамасской стали:

  • Рафинированная.
  • Сварочная.

Рафинированная сталь лишь номинально относится к разряду дамасских, поскольку изготавливается из одного вида заготовки.

В этом случае при многократной перековке из сплава полностью удаляются вредные примеси, которые оказывают негативное воздействие на показатели готового продукта. Такой вид обработки призван не придавать материалу своеобразный внешний вид в виде оригинальных узоров на нем, а улучшить потребительские характеристики.

Путем такого воздействия атомы углерода равномерно распределяются внутри лезвия, а качество клинка достигает поистине космических высот.

Однако более широкое распространение имеет так званая сварочная дамасская сталь. Для ее создания используется ряд стальных заготовок, имеющих в своём составе различное содержание углерода, и, соответственно, характеризующихся различными потребительскими качествами. Процентный состав углерода в дамасской стали достигает 1,3 %. В итоге высокоуглеродистые слои приобретают повышенную твердость и придают клинку упругость, а слои с невысоким содержанием карбона не поддаются закалке и выполняют функцию амортизатора, придавая клинку гибкость и пластичность.

Наиболее характерным отличительным признаком дамасской стали является слоистый рисунок. Оптический эффект достигается за счет множества слоев стали разного состава. Некоторые производители усиливают этот эффект, используя технологию вытравливания или полировки клинка. Поэтому изделия из дамасской стали не рекомендуется шлифовать, чтобы не испортить рисунок. Широкое распространение приобрели подарочные ножи из дамасской стали. Высокие эстетические и прочностные характеристики позволяют изготавливать ножи практически любого направления использования.

Можно выделить основные достоинства дамасской стали:

  • Лезвие невероятно долго сохраняет остроту заточки. Отзывы охотников свидетельствуют о способности такого клинка ободрать и разделать три-четыре кабана, одного лося, бобра и обработать несколько десятков килограммов рыбы без промежуточного затачивания.

    Охотничий нож из дамасской стали обладает всеми характеристиками, которые так ценятся настоящими поклонниками охоты.

  • Органичное сочетание гибкости и твердости, которые достигаются путем использования заготовок с разным содержанием углерода.
  • Имеет продолжительный период службы.

    Клинок не нуждается в частой заточке и может прослужить своему владельцу десятилетиями.

  • Высокая эстетичность и статус клинка.

Однако есть и ряд недостатков, которые могут усложнить использование ножа из дамасской стали:

  • Слабая коррозионная устойчивость. Практически полное отсутствие легирующих элементов и высокое содержание углерода становится причиной возникновения коррозии. При использовании ножа в условиях повышенной влажности или при несвоевременной очистке от остатков обрабатываемого материала на нем могут появиться следы ржавчины. Но справедливости ради, стоит отметить, что в последнее время производители все больше и больше производят клинки из нержавеющего дамаска.

  • Требует особых условий хранения – в сухом месте. Избегать контактов с кислотными и щелочными средами даже природного происхождения, дабы не повредить рисунок.
  • Не предназначен для метания.
  • Имеет более высокую стоимость по сравнению с обычными марками стали, используемыми в ножепроизводстве.

Бесспорно, что ножи из дамасской стали пользуются чрезвычайно высоким спросом за счет своего необычного «хищного рисунка» и высоких прочностных показателей. Купить в Киеве нож с клинком из дамаска можно как в розничных сетях, у официального дилера, так и на просторах интернет-пространства. Лучшая цена в нашем интернет-магазине на ножи из дамасской стали проверена специалистами и постоянными покупателями.

Мировые бренды с продуктами показательного качества в минутной доступности для каждого посетителя. Мы гарантируем быструю доставку по Украине и активно сотрудничаем с производителями лучших ножей из дамасской стали. 

Источник: https://wellgo.ua/chem-khoroshi-nozhi-iz-damasskoy-stali/