Технология изготовления меча.

Меч - основное оружие русского воина-дружинника, символ княжеской власти и военная эмблема древней Руси. Мечом клялись дружинники Игоря, заключая в 944 г. договор с греками: "А не крещении Русь да полагают щиты своя и мечи своя нагы"

(а не крещенные русские кладут свои щиты и обнаженные мечи.)

Русские летописи и другие письменные источники пестрят упоминаниями о мече. Не менее широко представлены мечи и в археологическом материале. Основная масса мечей, как и другого вооружения, дошла до o нас от Х в. Погребения воинов-дружинников Игоря, Святослава и Владимира Святославовича сопровождались богатым набором оружия и разного военного снаряжения.

Древнерусский меч - оружие рубящее: "да не ущитятся щиты своими и да посечении будуть мечи своими" (Не защитятся щитами своими и будут посечены мечами) [75] или "посекоша мечем нещадно" [76]. Но некоторые выражения летописи, правда более поздние, позволяют предполагать, что меч применялся иногда и для закалывания: "призвавшие ко оконцю пронзут и мечем".Обычная Длина меча Х в. была около 80-90 CM, ширина клинка равнялась 5-6 см, толщина 4 мм. Вдоль полотна на обеих сторонах клинка всех древнерусских мечей идут долы, служившие для облегчения веса клинка. Конец меча, не рассчитанного на колющий удар, имел довольно тупое острие, а иногда даже просто закруглялся. Навершие, рукоять и перекрестье меча почти всегда украшались бронзой, серебром и даже золотом.

Фиг. 53. Древнерусские мечи.

Меч носился в ножнах. Бронзовые и серебряные наконечники и другие украшения ножен иногда обнаруживаются среди археологического материала. В летописи встречаются выражения "обнажи меч свой" [78] и т. п.

Технология производства клинков мечей нами изучена на основании металлографического анализа 12 экземпляров мечей. Пять мечей происходят из Гнездовских курганов, четыре меча из Михайловских курганов, два меча из Приладожских курганов и один меч из Вщижа (Древнерусский город на реке Десне в Брянской области). На основании обнаруженных структурных схем металла древнерусских мечей мы реконструируем технологию их изготовления.

Технологическая схема лезвий мечей: 1-наварка лезвия на железную основу: 2-наварка лезвия на многослойную основу; 3 - наварка лезвия на узорчатую (дамаскированную) основу; 4 - цементация лезвия.

Основа клинка меча делалась из железа или сваривалась из трех полос стали и железа. Когда основа клинка сваривалась только из стали, брали малоуглеродистый металл. Довольно широко применялась и узорчатая сварка. В этом случае основа клинка сваривалась из средней железной и двух крайних специально сваренных полос. Последние, в свою очередь, были сварены из не-скольких прутьев с разным содержанием углерода, затем несколько раз перекрученных и раскованных в полосу. К предварительно сваренному и подготовленному бруску основы клинка наваривали в торец стальные полосы - будущие лезвия. После сварки клинок выковывали таким образом, чтобы стальные полосы вышли на лезвие. Отковав клинок заданного размера, вытягивали черенок рукоятки. Следующей механической операцией было выстругивание долов. Затем клинок шлифовали и подвергали термической обработке. После этого клинок полировали, и если на основе клинка делалась узорчатая сварка, его травили. Кузнец же делал и основу перекрестья и навершия рукоятки. Иногда наваренные стальные лезвия подвергались перед термической обработкой дополнительной цементации

Микроструктура лезвий меча; 1 - сварочный шов. х100; 2 - перлит с цементитом. х200

Применялась также цементация поверхности цельножелезного меча. Подобная технология была у меча из Михайловских курганов.

Перед нами самая типичная древнерусская технология изготовления качественного изделия - сварка мягкой вязкой основы со стальным лезвием и последующая термическая обработка всего клинка.

Если сравнить технологические схемы производства клинков мечей и, например, кос, то обнаружится очень много общего: та же многослойная сварка или наварка стального лезвия, выточка дола и термическая обработка, та же большая длина и малая толщина полотна клинка меча и лезвия косы. Различие только в том, что у косы наваривали одно лезвие, а у меча два.

Очень интересные сведения о технике производства мечей древнерусскими кузнецами сообщает их современник, выше уже упоминавшийся хорезмийский ученый Ал-Бируни. "Русы выделывали свои мечи из шапуркана, а долы посредине их из нармохана, чтобы придать им прочность при ударе, предотвратить их хрупкость. Ал-фулад (сталь) не выносит холода их зим и ломается при ударе. Когда они познакомились с фарандом (т. е. с узорчатым булатом.-Лег.), то изобрели для долов плетенье из длинных проволок (изготовленных) из обе их разновидностей железа-шапуркана и женского (т. е. железа). И стали получаться у них на сварных плетениях при погружении (в травитель) вещи удивительные и редкостные, такие, какие они желали и намеревались получить. Ал-фаранд же (рисунок) не получается соответственно намерению при изготовлении (меча) и не приходит по желанию, но он случаен".

Этот текст интересен с двух сторон. Во-первых, он подтверждает выводы о технике производства клинков мечей, сделанные нами на основании изучения лишь 12 мечей. Технология наварки стальных ("из шапуркана") лезвий на железную ("из нормохана") основу клинка является общерусской. Во-вторых, Ал-Бируни говорит я о превосходстве техники изготовления узора на клинках мечей у русских оружейников. При соответствующей комбинации железных и стальных полос на основе клинка древнерусский кузнец мог получить любой заданный рисунок с одинаковым ритмом по всей полосе, что особенно и удивляло Бируни. Булатный же рисунок, как известно из опытов П. П. Аносова , случаен, так как при кристаллизации тигельной стали в каждом отдельном случае получается свой рисунок структурной неоднородности.

Итак, древнерусские кузнецы, ковавшие для своих соотечественников воинов-дружинников мечи, владели сложной технологией кузнечной ковки, узорчатой сварки и термической обработки и в технике производства и художественной отделке не уступали ни западным, ни восточным мастерам. В искусстве отделки клинков мечей они даже превосходили знаменитых восточных оружейников, изготовлявших мечи из булатной стали.

Добротные мечи с "удивительными и редкостными" узорами, изготовленные русскими кузнецами, пользовались широким спросом на внешних рынках: в Византии, Средней Азии и других странах. Арабский писатель Ибн-Хордадбех в середине IX в. писал: "что же касается купцов русских - они же суть племя из славян - то они вывозят меха выдры, меха лисиц и мечи из дальнейших концов Славонии к Румейскому (Так арабы в средние века называли Черное море) морю".

Далее, мне бы хотелось поместить рассказ мастера Сергея Лунёва о булатных клинках, об их производстве, которое было им воссоздано: -

«Много веков булатные клинки притягивают внимание людей своей неповторимой красотой, прочностью и мистическим ореолом, который неизменно их окружает. Ещё несколько лет тому назад считалось, что секрет изготовления булатной стали утерян. Все учебники, энциклопедии и справочники ссылались, в основном, на работы П.П. Аносова, который заново открыл этот секрет в 30-х годах XIX века. Все источники с сожалением сообщали, что сегодня способы приготовления литой булатной стали не могут считаться вполне выясненными. И это после того, как наши великие соотечественники Аносов и Чернов досконально изучили этот процесс! Сколько раз в истории оружейного дела люди заново открывали эту тайну? Ведь до публикаций работ П.П. Аносова технология получения булата также считалась утерянной. Вот такой это удивительный металл, то появляется, то исчезает.

Очень часто задают вопросы. Что такое булат? Почему сварная “дамасская” сталь и булат – не одно и то же? Настоящий ли у нас получается булат? Делаем ли мы его по технологии П.П. Аносова? И ещё множество вопросов, на которые приходится давать ответы.

Начнём с того, что сварная дамасская сталь и булат, действительно – далеко не одно и то же. Как сваривается слоистая дамасская сталь, Вы можете подробно узнать из статьи Леонида Архангельского. Остановимся здесь только на одном моменте: дамаск – это композиционный материал, получаемый путём сваривания под молотом (кузнечной сваркой) стальных полос или прутков с разным содержанием углерода. Булат же – композит, который (по Аносову и Чернову) получается путём дендритной ликвации углерода в стали. Не очень понятно? Что ж, рассмотрим этот момент подробнее.

Булат, или литая булатная сталь - термин, который обозначает особый тип сталей. Вернее будет сказать, тип композитов на основе Fe-C (железо – углерод), получаемых особым методом выплавки, ковки и термообработки высокоуглеродистой стали (1,5–2,5%С).

Этот метод заключается в:

1)длительной тигельной плавке при повышенных температурах (до кипения стали);

2)  медленной направленной кристаллизации металла для образования плотной дендритной структуры;

1)   ковке слитка в полосу или прут;

1)  ковке клинка при низких температурах;

1)   механической обработке;

1)   закалке и отпуске.

Основой всего процесса получения литого булата, без сомнения, является длительная тигельная плавка при повышенных температурах и следующая за ней направленная кристаллизация металла, при которой образуется дендритная структура (дендрит - “древовидный” в переводе с древнегреческого). Именно дендритные кристаллы создают знаменитый булатный муаровый узор на поверхности клинка. Внутри каждый фрагмент дендрита (ось кристалла) состоит практически из чистого железа, в то время как к периферии дендрита наблюдается всё большее содержание углерода. В местах, где кристаллы срастаются своими пограничными зонами, содержание углерода очень высоко. Таким образом, по завершении кристаллизации (выращивании дендритных кристаллов) получается композиционный материал системы железо-углерод

Гениальное, классическое объяснение процессов, которые идут при медленной направленной кристаллизации стали, дал патриарх отечественного и мирового металловедения Д.К. Чернов. “… Дендритные оси в кристаллах состоят из относительно более мягкой, менее углеродистой, значит более тугоплавкой, раньше затвердевающей стали, а междендритные пространства заполнены сталью более твёрдой, с большим содержанием углерода и, следовательно, более легкоплавкой. Налицо, таким образом, резко выраженный процесс так называемой дендритной ликвации (неоднородности) металла. Более мягкие оси кристаллов булата содержат больше феррита, а междендритная твёрдая составляющая — больше перлита. Последующая длительная ковка с переменными и разнообразными, в зависимости от искусства мастера, ударными усилиями не разрушает древовидной структуры стали; она только сминается и из прямолинейной превращается в криволинейную, со сложным сплетением изогнутых дендритных осей. При закалке более твердое вещество сильно закаливается, а другое вещество остается слабо закаленным; но т. к. оба вещества в тонких слоях и фибрах тесно перевились одно с другим, то получается материал, обладающий одновременно и большой твердостью, и большой вязкостью” (Д. К. Чернов)

Однако, всё не так просто, как кажется сначала. Если просто следовать вышесказанному, получится пористый слиток, с множеством раковин и трещин (из-за усадки материала). Здесь, как говорится, сокрыто множество тонких технологических секретов. Подбор формы тиглей, флюсов, катализаторов, конструкций печей, сырья, температурных режимов… И, судя по всему, у каждого, кто когда-либо делал булат, они индивидуальные, свои.

Не меньшие сложности существуют и при расковке булатного слитка в полосу. Первая уплотняющая ковка – особый секрет. Во время этого интереснейшего процесса мастер-кузнец совершенно отчётливо ощущает, что он обрабатывает не обычную сталь, а композит, состоящий из множества направленных кристаллов. Некоторое время слиток как бы впитывает в себя энергию ударов молота. При этом он практически не деформируется! Теплоёмкость булатного слитка столь велика, что кузнецы, впервые присутствующие при обработке булата, просто отказываются верить своим глазам! Наконец звон металла на наковальне меняется, и слиток начинает “скользить” вдоль дендритных осей.

А про закалку и отпуск булата вообще сложились прямо-таки легенды. Можно, ради шутки, предложить подмастерью закалить первичную полосу в масло до твёрдости, при которой метал не будет обрабатываться напильником. Сколько бы подмастерье не калил полосу, твёрдость её практически не изменится! Если же он чуть-чуть перегреет металл в горне, то кузницу осветит яркий, искрящийся “бенгальский огонь”. И, тем не менее, закалить полосу можно! Опять секрет, опять тайна. Ничего не поделаешь, булат потому и окружён таким ореолом таинственности, что весь соткан из необычных приёмов и редких технологий.

Ковка клинка, вообще, представляет собой особую тему. Не каждый мастер-клиночник сможет выдержать этот изнурительный процесс. Очень узкий диапазон температур ковки клинка, направленность и сила ударов молота, складывающихся в сложный алгоритм, всё это требует огромного опыта и строжайшего внимания. Ведь булат не терпит ошибок и неточностей. Так называемый “защип” или трещину уже не удастся “вылечить” сваркой под молотом. Булат, при его сверхвысокой концентрации углерода в междендритных зонах, не способен свариваться. Так что у мастера может быть только одна попытка. Булат не очень “любит” повторную ковку после полного остывания. Поэтому всю работу необходимо завершить за “один присест”. А ковать нужно не торопясь, соблюдая алгоритм ударов. Согласитесь, все эти “тонкости” делают изготовление булатного клинка искусством редким, утончённым, можно сказать, мистическим.

Механическая обработка заготовки клинка – ещё одна серьёзная преграда. Дендритные оси чрезвычайно вязкие. Это мешает резать металл пилами и точильными кругами не меньше, чем сверхтвёрдость вкраплений чистых карбидов между кристаллами. Стоит немного переусердствовать в подаче усилия на инструмент, и происходит выбивание карбидных волокон или самоотпуск. Охлаждение водой невозможно, т.к. происходит сверхжёсткая закалка на микроскопическом уровне. Вы рискуете просто испортить инструмент. Полировка булата настолько сложна и изнурительна, что эту операцию поручают отдельному мастеру. Он полирует средних размеров клинок не менее недели. Потом наступает черёд специалистов по выявлению муарового узора. Ещё одна сложность. Концентрация и соотношение кислот, входящих в раствор, зависит от химического состава металла. Всё подбирается “на ощупь”. После травления – опять полировка в течение одного-двух дней. Только после всех этих этапов клинок, как говорят в Туле, “осаживают” (закрепляют на хвостовике рукоять и перекрестье).

Вот такой это непростой процесс – рождение булатного клинка. Думаю, всё здесь сказанное внесёт дополнительную ясность по вопросам о булатах и булатных клинках. А также поможет любителям холодного оружия и коллекционерам более уважительно относится к булату, этому легендарному материалу».

| |

Технология ковки

Современная художественная ковка включает в себя весь арсенал приемов ручной ковки, известный кузнецам прошлых столетий. Основные техники ковки практически не изменились; число их осталось прежним. Как и в былые времена, талантливые кузнецы нашего времени, используя  ограниченный набор традиционных техник и приёмов.

Во время технологической обработки (ковки) металла происходит скольжение зерен относительно друг друга, в результате чего они вытягиваются в направлении течения металла. Вытягиваются и неметаллические вкрапления, которые придают металлу волокнистое строение. Величина зерен к концу деформации металла зависит от его температуры к концу ковки: чем она выше, тем крупнее зерна и тем лучше механические свойства металла.

Куют большинство металлов в нагретом состоянии, так как под воздействием высоких температур металл становится более пластичным и податливым. В предыдущем разделе были подробно рассмотрены термиче-ские условия ковки, указаны начальная и конечная температура ковки стали. В процессе ковки металл посте-пенно остывает, что сказывается на его пластичности. Малоуглеродистые стали можно обрабатывать доста-точно продолжительное время без дополнительного нагрева в кузнечном горне. А высокоуглеродистая сталь куется трудно, требует умелого обращения с нагретым металлом и грамотного проведения его нагревания. Технологическая обработка металла включает в себя несколько основных операций и множество приемов, разработанных на их основе. Выбор того или иного приема зависит от свойств конкретного металла, разме-ров и формы заготовки, наличия инструментов, а также определяется художественными замыслами кузнеца. Основные операции ковки:

— вытяжка,

— осадка,

— рубка,

— выбивание отверстий,

— гибка,

— торсирование

В работе с листовым металлом используются выколотка, дифовка, формовка, а также такие виды деко-ративной отделки поверхности как чеканка и просечка.

Прежде чем приступать к ковке изделия, необходимо составить чертеж с учетом припусков на слесарную обработку (если она необходима). Наличие чертежа позволит достаточно точно оп-ределить:

— массу требуемого материала вкл. металла на обсечку (до 20-30 %                    и на угар (2-3 % на каждый нагрев и 1,5-2 % на каждый подогрев);

— наиболее приемлемые операции ковки;

— способы соединения отдельных частей изделия;

— набор инструментов, необходимых для воплощения изделия в металле.

Еще на этапе создания эскиза, предшествующем составлению конструктивного чертежа, следует учиты-вать технологические особенности ковки и избегать нехарактерных для нее форм и конфигураций. В частно-сти, начинающему кузнецу, неискушенному в ковке, следует избегать детапей с ребристым сечением, дета-лей с резкими перепадами в размерах и пересечения цилиндрических деталейяжка

Назначение операции — увеличение длины заготовки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения. Иными словами, вытяжку (протяжку)  применяют в тех случаях, когда необходимо вытянуть металлическую

заготовку в длину. Часто к вытяжке прибегают с целью устранения внешнего дефекта на поверхности заготовки или чтобы улучшить зернистую структуру металла. Вытяжку производят на наковапьне ручником или специальным молотком.

Если кузнец работает в паре с молотобойцем, то для вытяжки заготовки используют специальный молоток со скругленным клиновидным бойком, По ходу

Рис. 41. Вытяжка:

1 - изменение диаметра и длины заготовки в процессе

вытяжки; 2 - вытяжка на роге наковальни; 3 - вытяжка с одновременной окантовкой на 90 градусов

одновременной окантовкой на 90 градусов

операции молотобоец ударяет кувалдой по задку молотка. При этом кузнец после каждого удара молотобойца перемещает молоток вдоль заготовки.

Таким образом, заготовка оказывается целиком испещренной поперечными углублениями. С каждым новым углублением происходит увеличение длины заготовки. Чем сильнее удары кувалды, тем глубже поперечные вмятины и тем больше длина заготовки.

К концу вытяжки на заготовке остаются поперечные углубления, которые необходимо выровнять при помощи

гладилки. Молотобоец наносит удары по бойку гладилки, при этом кузнец постепенно перемещает гладилку вдоль заготовки до тех пор, пока ее поверхность не станет гладкой. Окончательное выравнивание вытянутой заготовки производят, когда она остынет. Небольшие заготовки выглаживают плоским бойком ручника.

Вытяжка с переходами используется в тех случаях, когда существует большая разница между размерами поперечного сечения исходной и требуемой заготовки. Например, из толстой прямоугольной заготовки необходимо получить тонкий пруток круглого сечения. В данном случае вытяжка производится в несколько этапов. На каждом отдельном этапе стоят свои задачи, которые сводятся к двум основным: собственно вытяжке заготовки и изменению формы ее поперечного сечения. Чтобы придать заготовке требуемую форму, во время вытяжки ее кантуют — поворачивают вокруг продольной оси на 30°, 45' или 90°. Для получения цилиндрической заготовки из квадратной сначала

произвести несколько вытяжек, а потом уложить заготовку одним ребром на на-ковальню, ударить молотком по противоположному ребру и проковать заготовку вдоль всей длины. После этого заготовку укладывают на соседнее ребро и выполняют аналогичные действия. В результате получает-ся заготовка с восьмигранным сечением, которой при помощи обжимок, раскаток или других инструментов придают цилиндрическую форму.

Вытяжка на оправке используется для увеличения длины полой заготовки (трубы) за счет уменьшения толщины ее стенок. В качестве оправки может выступать круглый пруток нужного диаметра, хотя лучше производить вытяжку на слегка конической оправке, с которой легче будет снять вытянутую заготовку. Вытяжку на оправке осуществляют в два этапа: сначала заготовку вытягивают частыми ударами молота и кувалды, постоянно поворачивая вокруг своей оси, а затем ее проглаживают в круглых обжимках требуемого диаметра. При вытяжке на квадратной оправке заготовку кантуют на 90°.

Раскатка предназначена для увеличения диаметра кольцевой заготовки путем вытяжки стенок полосы. Раскатку производят на коническом роге при помощи кувалды. Завершают раскатку выглаживанием. Раскатку используют для изготовления бесшовных колец высокой прочности.

Разгонка — одна из разновидностей вытяжки, при которой требуется увеличить площадь заготовки за счет ее высоты. Иными словами разгонка применяется в тех случаях, когда необходимо изготовить пластину из заготовки большого сечения. Разгонку осуществляют в двух направлениях от средней линии к краям заготовки. Последовательно производя удары молотом, формируют широкую ребристую поверхность желаемых размеров и толщины. В завершение поверхность заготовки выравнивают гладилками.

Осадка

Назначение операции — увеличение площади поперечного сечения заготовки за счет уменьшения ее длины. По сути, осадка представляет собой операцию, обратную высадке. Осадка бывает полной и частичной. Частичную осадку называют "высадкой".

Полную осадку производят на наковальне ручником или кувалдой. Нагретую в кузнечном горне заготовку располагают строго вертикально на наличнике наковальни. При этом желательно, чтобы длина заготовки не превышала ее диаметра более чем в 2-2,5 раза, а концы заготовки были срезаны под прямым углом к вертикальной оси. Если чрезмерная длина заготовки не позволяет установить ее вертикально, то ее укладывают горизонтально или разрубают на куски оптимальной длины. В противном случае во время осадки может произойти нежелательное изгибание заготовки. Осадку производят равномерными ударами молота. Причем первые удары, предназначенные для разгонки металла, должны быть легкими. Чтобы осадка была равномерной, деталь во время ковки поворачивают вокруг вертикальной оси. Дефекты и деформации осадки выправляют немедленно, прямо на наковальне. Для получения плоской заготовки на заключительной стадии осадки используют молоток с шарообразным бойком. Поверхность осаженной заготовки выравнивают при помощи гладилки.

Назначение высадки — увеличение площади поперечного сечения определенной части заготовки. Высадка представляет собой осадку не всей заготовки, а какого-то ее участка (или нескольких участков). Высадку можно производить как на концах заготовки, так и посередине. Обычно высадку используют для изготовления заклепок, болтов, шестеренок, при ковке декоративных элементов, имеющих неравномерное сечение, а также как подготовительную операцию при гибке — для компенсации утяжины

Высадку осуществляют на наличнике наковальни при помощи кувалды. Нагревают только ту часть заготовки, которая подлежит деформации. Остальные участки заготовки охлаждают водой. Охлаждение производят быстро, не передерживая заготовку в воде и следя за тем, чтобы не остыл нагретый участок! Заготовку захватывают клещами, вертикально устанавливают на лице наковальни и кувалдой наносят по ней ритмичные удары до тех пор, пока высаживаемый участок не приобретет необходимую толщину. При этом охлажденная часть заготовки сохраняет свою форму. Чтобы получить деталь с утолщенным нижним концом, заготовку устанавливают нагретым концом вниз. Если требуется получить деталь с утолщенным верхним концом, то заготовку устанавливают нагретым концом вверх. При высадке середины заготовки большой длины ее изгибают в форме буквы 2. выше места деформации, после чего наносят удары по изгибу. По окончанию высадки заготовку выпрямляют. Высаженную часть обрабатывают обжимками.

Приемы осадки: а - осадка ш тисках; б - осадка на наковальив;

в - осадка конца для образоаания голоаок;

г - образоааниа запаса нюталла для гмбюя под углом

Рис .43. Высадка

Выбивание отверстий

В условиях кузнечной мастерской выбивание отверстий производят пробойниками и прошивням. Различают 3 способа выбивания отверстий:

— открытую прошивку,

—  закрытую прошивку,

—   пробивку.

Прошивка — способ выбивания отверстий, при котором металл как бы раздается в стороны и пропускает инструмент.

Открытую прошивку производят пробойником на наличнике наковальни. В раскаленную заготовку примерно на 3/4 ее толщины сильными ударами молота вбивают бородок пробойника

после этого заготовку переворачивают и завершают пробивку легкими ударами противоположной стороны.

Рис. 46. Выбивание отверстий

Закрытую прошивку осуществляют над круглым отверстием  или на отбойной   плите.

Раскаленную заготовку укладывают над отверстием, сверху устанавливают пробойник с бородком нужного сечения. Пробойник сильными ударами молота погружают в металл на половину толщины заготовки.

При этом под  бородком пробойника на нижней поверхности заготовки образуется выпуклость. Не вынимая пробойник, заготовку сдвигают на лицо наковальни и наносят по пробойнику легкий удар, чтобы на выпуклости с противоположной стороны заготовки отпечаталось место будущего отверстия. После этого инструмент вынимают из металла, заготовку переворачивают и кладут противоположной стороной над отверстием в наковальни, ориентируясь по сделанной отметке. Прошивку завершают прошивнем или пробойником с конусообразным бородком. Чтобы в процессе прошивки бородок не застревал в горячем металле, пробойник после каждого удара немного покачивают из стороны в сторону. При прошивке глубоких отверстий, пробойник периодически опускают в холодную воду. В противном случае он может деформироваться.

Пробивка — способ выбивания отверстий, при котором инструмент выдавливает металл из заготовки. Выдавленный участок металла называется "выдрой".

Пробивку производят пробойником или прошивнем на наковальне. На наличник наковальни устанавливают кольцо с толстыми стенками, поверх которого укладывают нагретую заготовку. Прошивень, диаметр которого должен быть чуть меньше внутреннего диаметра кольца, вгоняют в заготовку несильными ударами молотка. При этом металл выдавливается с противоположной стороны заготовки. Для получения ровного отверстия края прошивня должны быть острыми. Для облегчения извлечения прошивня из горячего металла, в предварительно намеченное углубление насыпают немного толченого угля. Во время пробивки уголь начинает гореть и выделяет газ, который как бы выталкивает прошивень из отверстия.

Для пробивки отверстий в узкой заготовке (прутке) удобнее использовать не пробойник или прошивень, а зубило. В прутке прорубают продольное отверстие, которое при помощи оправки круглого или квадратного сечения расширяют.

Для пробивки больших отверстий используют рог наковальни. Нагретую заготовку вырубают зубилом, разводят оправкой, надевают на рог наковальни и проковывают ручником.

Отверстия маленького диаметра (до 3 см) выполняют с помощью пробойников на гвоздильне или пробойной плите.

После выбивания отверстия поверхность заготовки несколько деформируется, поэтому ее правят ручником или гладилкой.

Раздача — увеличение диаметра отверстия и придание ему правильной цилиндрической формы.

Отверстия, сделанные пробойниками и прошивнями, имеют коническое сужение. При этом у отверстий, выбитых пробойником, стенки сужаются к центру. Стенки же отверстий, полученных при помощи прошивня, сужаются по направлению к нижнему краю. Для придания отверстию правильной цилиндрической формы, а также для увеличения его диаметра производят раздачу. Суть раздачи заключается в том, что в отверстие ударами ручника вбивают цилиндрическую оправку.

Технология изготовления меча.

Первым этапом при изготовлении меча будет во многом определяющий фактор - подбор стали. Останавливаемся на выборе стали 6ХВ2С. Буквы в обозначении марки стали указывают на содержание легирующих добавок включенных в сплав, а цифра - их количество.
Пример:
6X - 6 единиц хрома
B - 1 единица вольфрама
2С - 2 единицы кремния
Нетрудно догадаться, следуя этому примеру, что в стали У10 содержится 10 единиц углерода. Эта сталь из разряда высоко углеродистых, инструментальных сталей. Нож изготовленный из этой стали будет хорошо "держать" лезвие, но прочность на удар у него будет не так высока как у ножа сделанного из стали 6ХВС2. Нож изготовленный из нержавеющей стали будет прочным, но лезвие будет "держать" не важно.
Существуют так же стали и иной маркировки.
Пример: ст.65, ст.45, ст.3, где ст. - сокращение слова сталь, а число - единицы твердости в незакаленном виде.
Это так называемые черные стали. Хорошим материалом для меча послужит ст.65, меч из этой стали будет достаточно прочен и неплохо будет держать лезвие. Ст.45 уступает по параметрам ст.65 и поэтому она не служит материалом для изготовления. Ст.3 совсем не поддается закалке, поэтому меч из нее делать не рекомендуется, ни чего хорошего не получится.
Примечание: "держать" лезвие - сохранять долгое время остроту лезвия без дополнительной заточки.

Ковка заготовки под лезвие и под гарду меча.

Изначально заготовкой под полотно меча является полоса с размерами: 7 x 40x 100 мм, заготовкой под гарду: пруток 20 x 20 x 200 мм. С помощью пневматического молота, для предания необходимой формы, производятся операции вытяжки. При изготовлении полотна меча , необходимо сформировать будущие грани меча. Как правило это делается ручным способом.

Весь процесс изготовления гарды происходит с помощью пневматического молота, лишь липестки на концах гады проковываются вручную. Здесь используются операции вытяжки и пробивки.

Изготовление яблока(Навершия)

Яблоко или навершие, как его ещё называют изготавливают из прутка размером 20 x 20 x 200 мм. Всё начинается с операции осадки. Основная задача - это получение полусферы.

Постепенно мастер, ударами  малой кувалды, осаживает заготовку, закругляя углы. Заготовка проковывается после нагрева. После того, как получена форма полусферы,  производят отжиг заготовки. Необходимо снять внутренние напряжения в металле, не в коем случае не нужно производить закалку.

Форма клинка.

Итак вы выбрали из какой марки стали вы будете делать нож. Форма клинка зависит от его будущего предназначения. Вы держите в руках пластину нужной толщины, длины и ширины. Первым этапом вашей работы будет шлифовка, которая выполняется на шлифовальном станке. Ее целью является удаление ржавчины и выравнивание пластины. Шлифовка является необходимой операцией после расковывания болванки или черновой заготовки лезвия. Нужно заметить, что при ковке структура стали уплотняется т.е. молекулярная решетка стали становится более плотной, что обеспечивает более высокую прочность клинка и способствует лучшему удержанию лезвия. Итак, вы отшлифовали пластину. Следующий этап разметка. Разметкой является операция при которой на металл чертилкой наносятся риски. Чертилка -слесарный инструмент представляющий собой тонкий, острый стержень. Я использовал остро заточенный надфиль. После нанесения разметочных линий можно приступать к удалению лишнего металла с заготовки т.е. к изготовлению формы клинка. Крупные излишки на внешнем радиусе можно удалить путем резки углошлифовальной машиной .Излишки металла с внешнего радиусатакже можно снять также на наждаке. Хвостовик вырезается ножовкой по металлу или диском углошлифовальной машины.

Обрезку стоит производить оставляя запас металла (1-2)мм, чтобы потом идеально подогнать прямые углы хвостовика в том месте, где он переходит в клинок. Подгонка производится напильником. На тиски устанавливаются губки-уровни и в эти губки зажимается заготовка так, чтобы риска совпадала с краем губок. Идеальный угол обеспечивает хорошее, плотное соединение клинка к гарде.

Заточка.

Заточку можно производить несколькими способами.
1.Заточка на наждак. К боковой кромке камня приставляется клинок под углом, который  сами выбрали и слегка нажимается. Также будет необходима емкость с водой в которую по мере нагрева стали будет опускаться клинок. Это необходимо также для того, чтобы не сжечь сталь. Особенно быстро выгорают наиболее тонкие участки клинка, в частности режущая кромка лезвия. Такое выгорание ведет к появлению ям и лезвие будет волнистым и некрасивым. Если это все же случилось, то есть только один выход - выровнять режущую кромку лезвия и начать заточку заново. Заточка на наждаке имеет свой характерный профиль, в зависимости от наждачного камня.

2.Заточка на фрезерном станке.
Этот способ оставляет свой профиль заточки. Он наименее трудоемкий и обеспечивающий хорошее качество заточки, но использовать его при производстве доспехов не выгодно, так, как требуется дополнительное оборудование и также необходимо иметь профессионально обученного мастера- фрезеровщика.
3.Заточка вручную.
Наиболее трудоемкий способ заточки. В начале нужно изготовить деревянную подставку шириной на 4-5 мм больше, чем ширина хвостовика клинка, а длинной до его середины. Затем подставка и хвостовик зажимаются в слесарных тисках таким образом, чтобы клинок лежал на подставке и обеспечивал своим положением удобство для работы напильником. Тиски нужно затягивать до упора т.е. пока винт не сможет больше сдвигать губки тисков. Далее все сводится к однообразным возвратно-поступательным движениям напильника. При заточке этим способом может получиться горбатое лезвие, т.е. вместо угла заточки получиться овал. Этот овал следует аккуратно выровнять на наждаке с помощью резинового круга. Клинок подставляется горбом к передней части круга и слегка надавливается. В отличие от варианта с использованием наждака этот способ обеспечивает надежный контроль над заточкой ножа.
Виды заточек:
а) стандартная (правильная) клинообразная заточка.
б) горбатая (овальная) заточка.
в) заточка опасной бритвы.
Стандартная клинообразная заточка наиболее часто встречающийся вариант заточки клинка. Горбатая заточка является неправильным вариантом, требующим исправления т.к. режущий фактор у такого ножа будет невелик. Горбатая заточка является полуфабрикатом производным от третьего способа заточки. Клинок с углом заточки опасной бритвы имеет наиболее высокий режущий фактор и лучше всех поддается правке лезвия об оселок. Такой угол заточки достигается путем заточки клинка на наждаке, но в отличие от первого способа клинок затачивается не о боковую, а о переднюю кромку наждачного круга.

Сборка меча.

Перед сборкой меча, в гарде и в яблоке необходимо пробить сквозное отверстие под хвостовик. Отверстия пробиваются специальной  пробивкой на горячее. Также, перед сборкой, необходимо все металлические элементы меча отшлифовать с помощью наждака или шлифмашины. Насадка гарды и яблока на хвостовик происходит также на горячее. После насадки гарды и яблока, хвостовик расклёпывается, тем самым не давая им возможность соскочить. В дальнейшем, при необходимости, элементы ручки красятся в цвет золота, на саму ручку сначала наматывается линьковая верёвка, а затем поверх неё, декоративный шнурок.

Последняя стадия - это полировка лезвия меча .

Полировка

По отшлифованной поверхности производят полировку — более трудоемкую операцию, конечной целью которой является зеркальный блеск. В качестве полирующих материалов используют порошок коруида, по-рошок кремния, синтетический алмазный порошок и прочие порошкообразные вещества, а также специаль-ные полировочные пасты на основе мела, извести, доломита, окиси хрома, окиси алюминия и окиси железа (крокуса). В быту для полировки меди и медных сплавов часто применяют мел и зубной порошок, смоченный водой или нашатырным спиртом.

Полировочный порошок смешивают с вязким раствором, наносят на поверхность стали и начинают рас-тирать по всей поверхности при помощи кусочка кожи или тряпки из плотной ткани. Для полировки углубле-ний рекомендуется использовать шарообразные валики из фетра, которые надевают на электродрель.

В кузнечном деле для полировки металла нередко применяют алмазные пасты или полировочная паста ГОИ (Государственного оптического института).

Алмазные пасты бывают 4-х видов: крупнозернистые красного цвета, среднезернистые зеленого цвета, мелкозернистые голубого цвета, тонкие желтого цвета.

Полировочная паста ГОИ бывает грубой (крупнозернистой), средней (среднезернистой) или тонкой. Гру-бая паста светло-зеленого цвета предназначена для удаления мельчайших царапин, оставшихся после шли-фовки. Она делает поверхность металла матовой. В состав грубой пасты входят 81 часть окиси хрома, 10 ча-стей стеарина, 5 частей жира, 2 части силикагеля (двуокиси кремния) и 2 части керосина. При помощи сред-ней пасты зеленого цвета добиваются чистой поверхности без штрихов, с ровным блеском. Средняя паста содержит 76 частей окиси хрома, 10 частей стеарина, 10 частей жира, 2 части силикагеля и 2 части кероси-на. И, наконец, в результате полировки тонкой пастой черного цвета поверхность металла становится зер-кальной. Тонкую полировочную пасту готовят из 74 частей окиси хрома, 10 частей стеарина, 1,8 частей сили-кагеля, 2 частей керосина и 0,2 частей двууглекислой (питьевой) соды.

Полировку пастой производят вручную или на полировальных кругах. В первом случае полировочную па-сту наносят на кожу или нетканный материал (войлок, фетр), который наматывают на палец или прижимают к ладони. Окончательную полировку выполняют чистым фетром или сукном. Малодоступные участки и узкие углубления полируют деревянными палочками (из липы, березы, осины, бука и др.)- Рабочая часть палочки, которую натирают пастой, по форме должна соответствовать обрабатываемому углублению.Большие по-верхности полируют деревяннми колодками, оклеенными тонким фетром или кожей бахтармой (внутренней поверхностью) вверх.

Полировальный диск изготавливают из нескольких слоев ткани или войлока. Рекомендуется иметь как ми-нимум 2 шлифовально-полировальных диска : войлочный и матерчатый. Каждый диск собирают из несколь-ких круглых заготовок диаметром 15-30 см. Толщина диска — 3-4 см.

Полировочную пасту наносят на вращающийся войлочный диск. При этом рабочая поверхность диска ок-рашивается в зелено-бурый цвет. Во время вращения диска полируемую поверхность мягко, без нажима, прижимают к диску. Время от времени изделие отнимают от диска и проверяют качество полировки. Когда изделие станет гладким и блестящим, его окончательно отполировывают на чистом матерчатом диске, кото-рый удаляет остатки пасты и придает металлической поверхности зеркальный блеск.

Для полировки мелких изделий и изделий из драгоценных металлов используют специальные полировальники из твердого материала (например, гематита) или высококачественной стали. Полировальник имеет рабочую часть округлой формы и деревянную ручку. Этот инструмент можно приготовить самому из ша-риков и роликов от подшипников, которые приваривают к стальному стержню. Стержень заостряют с проти-воположного конца и вбивают в деревянную рукоятку. Благодаря полировальнику обрабатываемая поверх-ность металла приобретает интенсивный блеск. Полируют металл со значительным усилием, ведя полиро-вальник в одном направлении. Когда вся поверхность будет обработана, начинают полировку в поперечном направлении. Перед полировкой поверхность металла смачивают пивом, содовым или мыльным раствором. Можно использовать так называемую "полировальную воду": мыльный раствор с добавлением нашатырного спирта. Полировальная вода облегчит движение полировальника по поверхности металла. После полировки металл натирают фетром или сукном, чтобы удалить остатки полировальной воды.