Кузнец
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2009 г. ) |
 Фотография Винса Дж. Хейлмана (1918–2000), сделанная в местной газете примерно в 1970 году. | |
| Занятие | |
|---|---|
Тип профессии | Профессия |
Секторы деятельности | Призвание |
| Описание | |
| Компетенции | Физическая сила, концептуализация |
Области работа | Художник, Ремесленник |
Похожие вакансии | Кузнец |
Кузнец по — мастер металлу, предметы преимущественно из кованого железа или стали , но иногда и из других металлов , путём ковки металла создающий , используя инструменты для ковки, сгибания и резки (ср. жестянщик ). Кузнецы производят такие предметы, как ворота, решетки, перила, светильники, мебель, скульптуры, инструменты, сельскохозяйственные орудия, декоративные и религиозные предметы, кухонную утварь и оружие. Существовало историческое различие между тяжелой работой кузнеца и более тонкой работой кузнеца , который обычно работал с золотом , серебром , оловом или отделочными ступенями из тонкой стали. [1] Место, где работает кузнец, называют по-разному: кузницей , кузницей или кузницей .
Хотя с металлом работает множество людей, таких как кузнецы , колесные мастера и оружейники , в прежние времена кузнец имел общие знания о том, как делать и ремонтировать многие вещи, от самого сложного оружия и доспехов до простых вещей, таких как гвозди или гвозди. длины цепочки.
Этимология
Слово «черный» в слове «кузнец» относится к черной чешуе огня. [ нужна ссылка ] , слой оксидов, образующийся на поверхности металла при нагревании. Слово «кузнец» происходит от древнеанглийского слова smið , означающего «кузнец», происходящего от протогерманского *smiþaz, означающего «квалифицированный рабочий». [2]
Процесс кузнечного дела
Кузнецы работают, нагревая куски кованого железа или стали, пока металл не станет достаточно мягким, чтобы его можно было обрабатывать с помощью ручных инструментов, таких как молоток, наковальня и долото . Нагрев обычно происходит в кузнице , работающей на пропане, природном газе, угле, древесном угле, коксе или масле.
Некоторые современные кузнецы могут также использовать ацетиленовую или аналогичную паяльную лампу для более локализованного нагрева. Методы индукционного нагрева набирают популярность среди современных кузнецов.
Цвет важен для обозначения температуры и обрабатываемости металла. Когда железо нагревается до более высоких температур, оно сначала светится красным, затем оранжевым, желтым и, наконец, белым. Идеальная температура для большинства операций ковки — яркий желто-оранжевый цвет, указывающий на температуру ковки . Поскольку они должны видеть светящийся цвет металла, некоторые кузнецы работают в полумраке и в условиях низкой освещенности, но большинство работает в условиях хорошего освещения. Главное, чтобы освещение было равномерным, но не слишком ярким. Прямые солнечные лучи затемняют цвета.
Техники кузнечного дела можно условно разделить на ковку (иногда называемую «лепкой»), сварку, термообработку и отделку.
Ковка
Ковка — процесс, который кузнецы используют для придания формы металлу посредством ковки, — отличается от механической обработки тем, что ковка не удаляет материал. Вместо этого кузнец придаёт железу форму. Даже при пробивке и резке (кроме обрезки отходов) кузнецы обычно переставляют металл вокруг отверстия, а не высверливают его в виде стружки .
В ковке используются семь основных операций или техник:
- Рисуя вниз
- Сокращение (тип огорчения)
- Гибка
- расстраивает
- Обжимка
- Штамповка
- Кузнечная сварка
Для этих операций обычно требуется как минимум молоток и наковальня , но кузнецы также используют другие инструменты и методы для выполнения нестандартных или повторяющихся работ.
Рисунок
Рисование удлиняет металл за счет уменьшения одного или обоих двух других размеров. По мере уменьшения глубины или сужения ширины деталь удлиняется или «вытягивается».
В качестве примера рисунка: кузнец, делающий долото, может расплющить квадратный стальной стержень, удлинив металл, уменьшив его глубину, но сохранив постоянную ширину.
Рисунок не обязательно должен быть однородным. Конусность может возникнуть, например, при изготовлении клина или лезвия долота для работы по дереву. Если сузить в двух измерениях, получится точка.
Рисование может быть выполнено с помощью различных инструментов и методов. Двумя типичными методами с использованием только молотка и наковальни являются удары по рогу наковальни и удары по поверхности наковальни с помощью крестообразного молотка.
Другой метод рисования — использовать инструмент, называемый долом , или молоток, чтобы ускорить вытягивание толстого куска металла. (Эта техника называется валянием по названию инструмента.) Валение состоит из забивания серии углублений с соответствующими выступами, перпендикулярными длинной части рисуемой детали. Получающийся эффект выглядит как волны вдоль верхней части изделия. Затем кузнец переворачивает молоток и плоской поверхностью забивает верхушки выступов до уровня дна углублений. Это заставляет металл увеличиваться в длину (и ширину, если его не остановить) гораздо быстрее, чем при простом ударе плоской поверхностью молотка.
Гибка
Нагрев железа до «тепла ковки» позволяет сгибать его так, как если бы это был мягкий, пластичный металл, такой как медь или серебро.
Гибку можно выполнять, держа молоток над выступом или краем наковальни, или вставив гибочную вилку в прочное отверстие (квадратное отверстие в верхней части наковальни), поместив заготовку между зубьями вилки и согнув материал под нужным углом. Изгибы можно заправить, затянуть или расширить, забивая их молотком по части наковальни соответствующей формы.
Некоторые металлы являются «горячекороткими», то есть теряют прочность на разрыв при нагревании. Они становятся подобны пластилину : хотя ими все еще можно манипулировать, сжимая, попытка растянуть их, даже путем сгибания или скручивания, скорее всего, приведет к тому, что они треснут и развалятся. Это проблема некоторых сталей для изготовления лезвий, с которыми необходимо работать осторожно, чтобы избежать образования скрытых трещин, которые могут привести к поломке в будущем. редко обрабатывается вручную, Хотя титан он очень недолговечен. С ним невозможны даже такие распространенные кузнечные процессы, как декоративное скручивание бруска.
расстраивает
Высадка — это процесс утолщения металла в одном измерении за счет укорочения в другом. Один из способов — нагреть конец стержня, а затем забить его, как забивают гвоздь: стержень становится короче, а горячая часть расширяется. Альтернативой удару молотком по горячему концу является размещение горячего конца на наковальне и молоток по холодному концу.
Штамповка
Перфорацию можно выполнить для создания декоративного рисунка или для проделывания отверстия. Например, готовясь к изготовлению головки молота, кузнец проделывал отверстие в тяжелом стержне или стержне для рукоятки молотка. Штамповка не ограничивается впадинами и отверстиями. Он также включает в себя резку, прорезание и сверление — все это делается с помощью долота.
Объединение процессов
Пять основных процессов ковки часто комбинируются для получения и уточнения форм, необходимых для готовой продукции. Например, чтобы изготовить головку молотка с крестообразным отливом, кузнец начинал с прутка примерно такого же диаметра, что и головка молотка: отверстие в рукоятке пробивалось и просверливалось (расширялось за счет вставки или пропускания через него более крупного инструмента), головка режут (пробивают, но клином), перо к клину притягивают, а лицо одевают огорчением.
Как и в случае с долотом, поскольку оно удлиняется при вытягивании, оно также имеет тенденцию расширяться в ширину. Поэтому кузнец часто переворачивал будущее долото на бок и забивал его обратно, расстраивая его, чтобы проверить разброс и сохранить металл правильной ширины.
Или, если кузнецу нужно было согнуть стержень на 90 градусов и он хотел получить острый угол снаружи изгиба, он начинал с забивания молотком неподдерживаемого конца, чтобы получился изогнутый изгиб. Затем, чтобы «увеличить» внешний радиус изгиба, нужно будет отодвинуть одно или оба плеча изгиба назад, чтобы заполнить внешний радиус изгиба. Поэтому они забивали концы ложи в изгиб, «расстраивая» ее в точке изгиба. Затем они обрабатывали изгиб, рисуя стороны изгиба, чтобы сохранить правильную толщину. Удары будут продолжаться – сначала расстраивая, а затем растягивая – до тех пор, пока кривая не примет правильную форму. В основной операции был изгиб, но вытяжка и осадка выполняются для уточнения формы.
Сварка
Сварка – это соединение одного и того же или похожего металла.
Для этого у современного кузнеца есть целый ряд возможностей и инструментов. К основным видам сварки, обычно применяемым в современном цехе, относятся традиционная кузнечная сварка , а также современные методы, в том числе ацетилено-кислородная и дуговая сварка .
При кузнечной сварке соединяемые детали нагреваются до так называемой сварочной температуры . Для мягкой стали большинство кузнецов оценивают эту температуру по цвету: металл светится интенсивным желтым или белым светом. При этой температуре сталь почти расплавлена.
Любой посторонний материал в сварном шве, например оксиды или «накипь», которые обычно образуются при пожаре, может ослабить его и привести к выходу из строя. Поэтому сопрягаемые поверхности, подлежащие соединению, должны быть чистыми. С этой целью кузнец следит за тем, чтобы огонь был восстановительным: огнем, в сердце которого много тепла и очень мало кислорода. Кузнец также тщательно формирует сопрягаемые поверхности так, чтобы при их соединении инородный материал выдавливался при соединении металла. Чтобы очистить поверхности, защитить их от окисления и обеспечить выведение посторонних материалов из сварного шва, кузнец иногда использует флюс — обычно порошкообразную буру, кварцевый песок или и то, и другое.
Кузнец сначала очищает соединяемые детали проволочной щеткой, а затем помещает их в огонь для нагрева. Сочетая волочение и осадку, кузнец формирует поверхности так, что при окончательном соединении центр сварного шва соединяется первым, а соединение распространяется наружу под ударами молотка, выталкивая флюс (если он используется) и посторонний материал.
Очищенный металл возвращается в огонь, подводится к месту сварки, вынимается из огня и чистится щеткой. Иногда применяют флюс, который предотвращает попадание кислорода и поджог металла при ковке, и его возвращают в огонь. Теперь кузнец внимательно следит, чтобы не перегреть металл. В этом есть некоторая сложность, поскольку, чтобы увидеть цвет металла, кузнец должен вынуть его из огня, подвергая воздействию воздуха, который может быстро окислить его. Поэтому кузнец мог прощупать огонь кусочком стальной проволоки, слегка тыкая в сопрягаемые грани. Когда конец проволоки прилипает к металлу, это значит, что он имеет нужную температуру (в месте соприкосновения проволоки с сопрягаемой поверхностью образуется небольшой сварной шов, поэтому она прилипает). Кузнец обычно помещает металл в огонь, чтобы видеть его, не позволяя окружающему воздуху контактировать с поверхностью. (Обратите внимание, что кузнецы не всегда используют флюс, особенно в Великобритании.)Теперь кузнец движется стремительно, быстро перенося металл из огня на наковальню и соединяя сопрягаемые грани. Несколько легких ударов молотком приводят сопрягаемые поверхности в полный контакт и выдавливают флюс — и, наконец, кузнец возвращает изделие в огонь. Сварной шов начинается с метчиков, но часто соединение получается слабым и неполным, поэтому кузнец разогревает соединение до температуры сварки и обрабатывает сварной шов легкими ударами, чтобы «зафиксировать» сварной шов и, наконец, придать ему форму.
Отделка
В зависимости от предполагаемого использования изделия кузнец может обработать его несколькими способами:
- Простое приспособление (инструмент), которое кузнец может использовать в мастерской всего несколько раз, может подвергаться минимальной отделке — постукиванию по наковальне, чтобы удалить окалину, и чистке проволочной щеткой.
- Напильники придают заготовке окончательную форму, удаляя заусенцы и острые края, а также сглаживая поверхность.
- Термическая обработка и цементация позволяют добиться желаемой твердости.
- Проволочная щетка — как ручной инструмент, так и электроинструмент — может дополнительно сглаживать, осветлять и полировать поверхности.
- Шлифовальные камни, наждачная бумага и наждачные круги помогут придать форму, сгладить и отполировать поверхность.
Ряд обработок и отделок может предотвратить окисление и улучшить или изменить внешний вид изделия. Опытный кузнец подбирает отделку исходя из металла и назначения изделия. Отделка включает (среди прочего): краску, лак, воронение , воронение , масло и воск.
нападающий кузнеца
Нападающий кузнеца — это помощник (часто ученик ), чья работа состоит в том, чтобы размахивать большой кувалдой при тяжелых операциях ковки по указанию кузнеца. На практике кузнец держит горячее железо на наковальне (щипцами) в одной руке и указывает, куда ударить по железу, постукивая по нему небольшим молотком в другой руке. Затем нападающий наносит сильный удар кувалдой в указанное место. В течение 20-го и 21-го веков эта роль становилась все более ненужной и автоматизированной за счет использования отбойных молотков или молотов с возвратно-поступательным движением.
Кузнечные материалы
Когда железная руда переплавляется в пригодный для использования металл, определенное количество углерода обычно легируется железом. (Древесный уголь – это почти чистый углерод.) Количество углерода существенно влияет на свойства металла. Если содержание углерода превышает 2%, металл называют чугуном , поскольку он имеет относительно низкую температуру плавления и легко отливается. Однако он довольно хрупок, его нельзя выковать, поэтому его нельзя использовать в кузнечном деле. Если содержание углерода составляет от 0,25% до 2%, полученный металл представляет собой инструментальную сталь , которую можно подвергнуть термической обработке, как описано выше. Когда содержание углерода ниже 0,25%, металл представляет собой либо « кованое железо (кованое железо не выплавляется и не может быть получено в результате этого процесса)», либо «мягкую сталь». Термины никогда не являются взаимозаменяемыми. В доиндустриальные времена кузнецы предпочитали кованое железо. Этот чугун имел очень низкое содержание углерода, а также включал до 5% стекловидного железосиликатного шлака в виде многочисленных тончайших стрингеров. Такое содержание шлака сделало железо очень прочным, придало ему значительную устойчивость к ржавчине и облегчило его «ковочную сварку» — процесс, при котором кузнец навсегда соединяет два куска железа или кусок железа и кусок железа. стали, нагрев их почти до белого каления и сколотив молотком. Кузнечная сварка более сложна для современной мягкой стали, поскольку она сваривается в более узком температурном диапазоне. Волокнистая природа кованого железа требовала знаний и навыков, чтобы правильно сформировать любой инструмент, который будет подвергаться нагрузкам. Современная сталь производится с использованием Доменная или дуговая печь. Кованое железо производилось с помощью трудоемкого процесса, называемого лужением , поэтому этот материал сейчас является труднодоступным специальным продуктом. Современные кузнецы обычно заменяют изготовление предметов из традиционного кованого железа мягкой сталью. Иногда используют чистое железо электролитического процесса.
Другие металлы
такие материалы, как бронза , медь или латунь Многие кузнецы также используют в художественных изделиях . Алюминий и титан также можно выковать кузнечным способом. Бронза — это сплав меди и олова , а латунь — сплав меди и цинка . Каждый материал по-разному реагирует на молоток и должен быть изучен кузнецом отдельно.
Терминология
- Железо – это природный металлический элемент. В естественном виде (чистом железе) в природе оно почти не встречается. Обычно он встречается в виде оксида или сульфида с примесью многих других примесных элементов.
- Кованое железо — это самая чистая форма железа, которая обычно встречается или производится в больших количествах. Он может содержать всего 0,04% углерода (по весу). Из-за традиционного метода производства кованое железо имеет волокнистую внутреннюю текстуру. Качественное кузнечное дело из кованого железа учитывает направление этих волокон во время ковки, поскольку прочность материала выше по линии волокон, чем поперек волокон. Большая часть оставшихся примесей от первоначальной плавки концентрируется в силикатном шлаке, захваченном между железными волокнами. Этот шлак дает положительный побочный эффект при кузнечной сварке. Когда силикат плавится, кованое железо становится самофлюсующимся. Шлак превращается в жидкое стекло, которое покрывает открытые поверхности кованого железа, предотвращая окисление, которое в противном случае могло бы помешать успешному процессу сварки.
- Сталь представляет собой сплав железа с содержанием углерода от 0,3% до 1,7%. Наличие углерода позволяет стали принимать одну из нескольких различных кристаллических конфигураций. Макроскопически это рассматривается как способность «включать и выключать твердость куска стали» посредством различных процессов термообработки. Если концентрация углерода поддерживается постоянной, это обратимый процесс. Сталь с более высоким процентом углерода может быть доведена до более высокого состояния максимальной твердости. [3]
- Чугун — это железо, которое содержит от 2,0% до 6% углерода по весу. В нем так много углерода, что жесткость невозможно отключить. Следовательно, чугун — хрупкий металл, который может разбиться, как стекло. Чугун невозможно выковать без специальной термической обработки, превращающей его в ковкий чугун . [3]
Сталь с содержанием углерода менее 0,6% не может быть достаточно закалена простой термообработкой для изготовления полезных инструментов из закаленной стали. Поэтому в дальнейшем кованое железо, низкоуглеродистую сталь и другие мягкие незакаливаемые разновидности железа именуются без разбора просто железом .
История, предыстория, религия и мифология
Мифология
В индуистской мифологии Твастар , также известный как Вишвакарма, — кузнец дэвов . Самые ранние упоминания о Твастаре можно найти в Ригведе .
Гефест (лат. Вулкан ) — кузнец богов в греческой и римской мифологии . Искуснейший ремесленник, чьей кузницей служил вулкан, он изготовил большую часть оружия богов, а также прекрасных помощников для своей кузницы и металлическую рыболовную сеть поразительной сложности. Он был богом металлообработки, огня и ремесленников.
В кельтской мифологии роль Смита выполняют одноимённые (их имена действительно означают «кузнец») персонажи: Гоибниу (ирландские мифы цикла Туата Де Дананн ) или Гофаннон (валлийские мифы/ Мабиногион ). Бригид или Бригит, ирландская богиня , иногда описывается как покровительница кузнецов. [4]
В нартской мифологии Кавказа как герой, известный осетинам Курдалэгон , а черкесам как Тлепш , является кузнецом и искусным мастером, чьи подвиги проявляют шаманские черты, иногда сравнимые с подвигами скандинавского божества Одина . Одним из его величайших подвигов является роль акушерки-мужчины для героя Ксамика , которого его умирающая жена, водная фея Леди Исп, сделала носителем эмбриона его сына Батраза , которая выплюнула его между лопаток. где образуется киста, похожая на матку. Курдалаэгон готовит своего рода башню или эшафот над закалочной ванной для Ксамика и, когда приходит время, прокалывает кисту, чтобы освободить младенца-героя Батраза как новорожденного младенца из раскаленной добела стали , которого Курдалаэгон затем закаливает, как только что выкованного. меч. [5]
Англосаксонский как Вейланд Смит , известный на древнескандинавском языке Вёлундр , — героический кузнец в германской мифологии. В «Поэтической Эдде» говорится, что он выковал красивые золотые кольца с чудесными драгоценными камнями. Он был схвачен королем Нидудром , который жестоко подрезал ему поджилки и заключил в тюрьму на острове. В конце концов Велунд отомстил, убив сыновей Нидуда и сделав кубки из их черепов, драгоценности из их глаз и брошь из их зубов. Затем он изнасиловал королевскую дочь, напоив ее крепким пивом, и сбежал, смеясь, на крыльях, которые сам себе сделал, хвастаясь, что родил от нее ребенка.
Сеппо Ильмаринен , Вечный молот, кузнец и изобретатель из « Калевалы» , — архетипический ремесленник из финской мифологии. [8]
Тувал-Каин в книге Бытия Торы упоминается как первоначальный кузнец.
Огун , бог кузнецов, воинов, охотников и других, работающих с железом, входит в пантеон Ориша , которому традиционно поклоняются народы йоруба в Нигерии .
До железного века
Золото , серебро и медь встречаются в природе в своем естественном состоянии как достаточно чистые металлы – люди , вероятно, сначала обработали эти металлы. Все эти металлы довольно податливы , и первоначальные разработки человека в области ковки, несомненно, были применены к этим металлам.
В эпоху энеолита и бронзового века люди на Ближнем Востоке научились плавить , плавить , отливать , клепать и (в ограниченной степени) ковать медь и бронзу. Бронза представляет собой сплав меди и примерно от 10% до 20% олова . Бронза превосходит просто медь, поскольку она тверже, более устойчива к коррозии и имеет более низкую температуру плавления (следовательно, для плавки и литья требуется меньше топлива). Большая часть меди, используемой в Средиземноморье, поступает с острова Кипр . Большая часть олова поступала из региона Корнуолл на острове Великобритания и перевозилась морскими финикийскими и греческими торговцами.
Медь и бронзу невозможно закалить термической обработкой, их можно закалить только холодной обработкой . Для этого кусок бронзы слегка ковывают в течение длительного времени. Локализованное циклическое напряжение вызывает деформационное упрочнение металла за счет изменения размера и формы кристаллов . Закаленную бронзу затем можно измельчить и заточить для изготовления инструментов с заточкой.
часовщики Еще в 19 веке использовали методы наклепа для упрочнения зубьев латунных шестерен и храповых механизмов . При постукивании только по зубам получались более твердые зубы с превосходной износостойкостью. Напротив, остальная часть снаряжения осталась в более мягком и прочном состоянии, более устойчивой к растрескиванию.
Бронза достаточно устойчива к коррозии, поэтому изделия из бронзы могут прослужить тысячи лет относительно невредимыми. Соответственно, в музеях часто хранится больше образцов изделий из металла бронзового века, чем образцов артефактов гораздо более раннего железного века . Захороненные железные артефакты могут полностью проржаветь менее чем за 100 лет. Сохранившиеся до сих пор образцы древних изделий из железа являются во многом исключением из нормы.
Железный век
Одновременно с появлением буквенных символов в железном веке люди узнали о металлическом железе . Однако в более ранние времена свойства железа, в отличие от бронзы, вообще не понимались. Железные изделия , состоящие из метеоритного железа , имеют химический состав , содержащий до 40% никеля . Поскольку этот источник этого железа чрезвычайно редок и случаен, можно предположить, что кузнечные навыки, свойственные железу, практически не развивались. То, что мы до сих пор обладаем такими артефактами из метеоритного железа, можно объяснить капризами климата и повышенной коррозионной стойкостью, придаваемой железу присутствием никеля.
Во время (северных) полярных исследований в начале 20-го века было обнаружено, что инуиты , северные гренландские инуиты , делали железные ножи из двух особенно крупных никель-железных метеоров. [9] Один из этих метеоров был доставлен в Вашингтон, округ Колумбия , где он был передан на хранение Смитсоновскому институту .
Хетты впервые открыли или Анатолии н.э. разработали выплавку железных руд около 1500 г. до Похоже, они сохраняли почти монополию на знания о производстве железа в течение нескольких сотен лет, но когда их империя рухнула во время волнений в Восточном Средиземноморье около 1200 г. до н. э., эти знания, похоже, разлетелись во всех направлениях.
В « Илиаде» ( Гомера описывающей Троянскую войну и греческих и троянских воинов бронзового века ) утверждается, что большая часть доспехов и оружия (мечи и копья) были из бронзы. Однако железо не является неизвестным, поскольку наконечники стрел описываются как железо, а «железный шар» указан как приз, присуждаемый за победу в соревновании.Описанные события, вероятно, произошли около 1200 г. до н. э., но считается, что Гомер сочинил эту эпическую поэму около 700 г. до н. э.; поэтому точность должна оставаться подозрительной.
Исторические записи периода позднего бронзового века очень противоречивы. От раннего железного века осталось очень мало железных артефактов из-за их утраты в результате коррозии и повторного использования железа в качестве ценного товара. Однако к тому времени, когда железный век достиг определенной местности, все основные операции кузнечного дела уже применялись. Нехватка записей и артефактов, а также быстрота перехода от бронзового века к железному веку являются причиной использовать свидетельства кузнечного дела из бронзы, чтобы сделать вывод о раннем развитии кузнечного дела.
Неизвестно, когда железное оружие заменило бронзовое, поскольку самые ранние железные мечи не улучшали существенно качества существующих бронзовых артефактов. Нелегированное железо мягкое, не держит заточку так же хорошо, как правильно изготовленное бронзовое лезвие, и требует большего ухода. Однако железные руды более доступны, чем материалы, необходимые для создания бронзы, что делало железное оружие более экономичным, чем сопоставимое бронзовое оружие. Небольшое количество стали часто образуется в ходе нескольких самых ранних методов очистки, и когда свойства этого сплава были обнаружены и использованы, оружие со стальными краями значительно превзошло бронзу.
оно не переходит из твердого состояния в жидкое Железо отличается от большинства других материалов (включая бронзу) тем, что при температуре плавления . H 2 O представляет собой твердое тело (лед) при температуре -1°С (31°F) и жидкость (воду) при температуре +1°С (33°F). Железо, напротив, определенно является твердым при температуре 800 °F (427 °C), но при следующих 1500 °F (820 °C) оно становится все более пластичным и более «подобным ириске» по мере повышения температуры. Этот экстремальный температурный диапазон переменной твердости является фундаментальным свойством материала, от которого зависит кузнечная практика.
Еще одно важное различие между технологиями изготовления бронзы и железа заключается в том, что бронзу можно плавить. Температура плавления железа значительно выше, чем у бронзы. В западной (Европа и Ближний Восток) традиции технология разжигания огня, достаточно горячего, чтобы плавить железо, возникла только в 16 веке, когда плавильные операции стали настолько масштабными, что потребовались слишком большие сильфоны. В результате температура доменной печи была достаточно высокой, чтобы плавить частично очищенную руду, в результате чего получался чугун . Таким образом, чугунные сковороды и кухонная посуда стали возможными в Европе только через 3000 лет после появления выплавки железа. Китай, придерживаясь отдельной традиции развития, производил чугун по крайней мере за 1000 лет до этого.
Хотя железа довольно много, сталь хорошего качества оставалась редкостью и дорогой до тех пор, пока не были разработаны промышленные разработки Бессемеровского процесса и др. в 1850-х годах. При внимательном рассмотрении старинных инструментов, изготовленных кузнецами, ясно видно, где небольшие кусочки стали приваривались к железу, чтобы обеспечить режущие кромки инструментов из закаленной стали (особенно топоров, тесел, долот и т. д.). Повторное использование качественной стали — еще одна причина отсутствия артефактов.
Римляне ( которые следили за тем, чтобы их собственное оружие было изготовлено из хорошей стали) отмечали (в IV веке до н.э.), что у кельтов долины реки По было железо, но не хорошая сталь. Римляне отмечают, что во время битвы их кельтские противники могли взмахнуть мечом только два или три раза, прежде чем ему приходилось наступать на меч, чтобы выпрямить его.
На субконтиненте Индийском сталь Wootz производилась и продолжает производиться в небольших количествах.
В Южной Азии и Западной Африке кузнецы образуют эндогенные касты , которые иногда говорят на разных языках.
Средневековый период
В средневековый период кузнечное дело считалось частью семи механических искусств .
До промышленной революции «деревенская кузница » была основным продуктом каждого города. Фабрики и массовое производство снизили спрос на кузнечные инструменты и оборудование.
Кузнецы обычно работали в небольших мастерских, часто в центре деревни или города. [10] Их магазины обычно были оборудованы кузницей, наковальней и множеством других инструментов. Работа средневекового кузнеца была физически тяжелой и зачастую опасной. Кузнецы должны были уметь поднимать и перемещать тяжелые куски металла, а также быть осторожными, чтобы не обжечься в горячей кузне.
Несмотря на трудности, кузнечное дело было уважаемым занятием в средневековом обществе. Кузнецы считались искусными ремесленниками, и их работа была важна для функционирования средневекового общества.
Средневековые методы кузнечного дела
Средневековые кузнецы использовали различные техники для создания металлических предметов. Одной из самых распространенных техник была ковка. Ковка — это процесс нагрева металла до тех пор, пока он не станет достаточно мягким, чтобы ему можно было придать форму с помощью молотка и наковальни. [11]
Еще одним распространенным методом была сварка. Сварка – это процесс соединения двух кусков металла путем нагревания их до расплавления, а затем сколачивания молотком.
Кузнецы также использовали множество других техник, таких как литье, резка и опиливание.
Первоначальным топливом для кузнечного огня был древесный уголь . Уголь не начал заменять древесный уголь до тех пор, пока леса сначала Британии (в 17 веке нашей эры), а затем на востоке Соединенных Штатов Америки (в 19 веке) не были в значительной степени истощены. Уголь может быть плохим топливом для кузнечного дела, поскольку большая часть угля в мире загрязнена серой . Загрязнение железа и стали серой делает их «красными», так что при калении они становятся «рассыпчатыми», а не «пластичными». Уголь, продаваемый и приобретаемый для кузнечного дела, не должен содержать серы.
Европейские кузнецы до и в эпоху Средневековья тратили много времени на нагревание и ковка железа, прежде чем выковать из него готовые изделия. Хотя они не знали о химической основе, они знали, что качество железа таким образом улучшалось. С научной точки зрения, восстановительная атмосфера кузницы одновременно удаляла кислород (ржавчину) и впитывала больше углерода в железо, тем самым развивая все более высокие марки стали по мере продолжения процесса.
Индустриальная эпоха
В восемнадцатом веке агенты Шеффилдской индустрии столовых приборов прочесывали британскую сельскую местность, предлагая новые пружины взамен старых. Пружины должны быть изготовлены из закаленной стали. В то время процессы производства стали производили чрезвычайно разнообразную продукцию — качество не гарантировалось в начальной точке продажи. Пружины, которые выдержали растрескивание в результате интенсивной эксплуатации на неровных дорогах того времени, оказались изготовлены из стали более высокого качества. Большая часть славы столовых приборов Шеффилда (ножи, ножницы и т. д.) возникла благодаря тому, что компании приложили огромные усилия, чтобы гарантировать использование высококачественной стали. [ нужна ссылка ]
В первой половине девятнадцатого века правительство США включило в свои договоры со многими индейскими племенами, что США будут нанимать кузнецов и забастовщиков в армейских фортах с явной целью предоставить коренным американцам железные инструменты и услуги по ремонту. [ нужна ссылка ]
В начале-середине XIX века обе европейские армии [12] а также как Федеральная армия США , так и армия Конфедерации нанимали кузнецов для подковки лошадей и ремонта оборудования, такого как повозки, конское снаряжение и артиллерийское оборудование. Эти кузнецы в основном работали в передвижной кузнице , которая в сочетании с передком представляла собой повозки, специально спроектированные и построенные как кузнечные мастерские на колесах для перевозки основного оборудования, необходимого для их работы. [13] [14] [15]
Токарные станки , в основном созданные по образцу своих токарных аналогов, использовались некоторыми кузнецами. [16] [ нужна ссылка ] со времен средневековья. В 1790-х годах Генри Модслей создал первый токарно-винторезный станок , что стало переломным событием, которое ознаменовало начало замены кузнецов машинистами на фабриках для удовлетворения потребностей населения в оборудовании.
Сэмюэл Кольт не изобрел и не усовершенствовал взаимозаменяемые детали , но его настойчивое требование (и других промышленников того времени) о том, чтобы его огнестрельное оружие производилось с этим свойством, было еще одним шагом к устареванию ремесленников и кузнецов, работающих по металлу. (См. также Эли Уитни ).
Поскольку спрос на их продукцию снизился, многие кузнецы увеличили свои доходы, начав подковывать лошадей . Подковщик лошадей исторически был известен как кузнец на английском языке. С появлением автомобилей число кузнецов продолжало уменьшаться, многие бывшие кузнецы стали первым поколением автомобильных механиков . Надир кузнечного дела в Соединенных Штатах был достигнут в 1960-е годы, когда большинство бывших кузнецов покинули профессию, и лишь немногие новые люди (если вообще вообще были) вступали в эту профессию. К этому времени большинство работающих кузнецов выполняли кузнечную работу, поэтому термин «кузнец» фактически использовался кузнецами.
эпоха неоклассицизма
В последней половине XVIII века кованые изделия из железа продолжают приходить в упадок в связи с упомянутой промышленной революцией, формы элементов конструкций оконных решеток и других декоративных функциональных предметов продолжают противоречить естественным формам, поверхности начинают покрываться краской, В кованые конструкции включены чугунные элементы.
Основные особенности железных изделий неоклассицизма (также называемых стилем Людовика XVI и железными изделиями в стиле ампир ) включают гладкие прямые стержни, декоративные геометрические элементы, двойные или овальные волюты и использование элементов классической античности ( меандр (искусство) , венки и т. д.).
Типичным для этого вида изделий из железа является то, что изделия из железа окрашены в белый цвет с золотыми (позолоченными) элементами. [17]
20 и 21 века
В 20 веке различные газы ( природный газ , ацетилен в качестве топлива для кузнечного дела стали также использовать и др.). Хотя они подходят для ковки железа, при их использовании для ковки стали следует соблюдать особую осторожность. Каждый раз, когда кусок стали нагревается, существует тенденция к выходу углерода из стали ( обезуглероживания ). В результате на поверхности куска стали может остаться эффективный слой незакаленного железа. В традиционной угольной или угольной кузнице топливом на самом деле является просто углерод. В правильно регулируемом угольном костре воздух внутри и непосредственно вокруг костра должен представлять собой восстановительную атмосферу. В этом случае и при повышенных температурах испаренный углерод имеет тенденцию впитываться в сталь и железо, противодействуя или сводя на нет тенденцию к обезуглероживанию. Это похоже на процесс, при котором стальной корпус наносится на кусок железа перед закалкой .
Возобновление интереса к кузнечному делу произошло как часть тенденции «сделай сам» и «самодостаточности», возникшей в 1970-х годах. В настоящее время существует множество книг, организаций и отдельных лиц, которые помогают просвещать общественность о кузнечном деле, в том числе местные группы кузнецов, которые сформировали клубы, причем некоторые из этих кузнецов проводят демонстрации в исторических местах и на мероприятиях живой истории. Некоторые современные кузнецы, производящие декоративные изделия из металла, называют себя художниками-кузнецами. В 1973 году была образована Ассоциация художников-кузнецов Северной Америки, в которую вошли 27 членов. К 2013 году в нем насчитывалось почти 4000 членов. Аналогичным образом, в 1978 году была создана Ассоциация британских художников-кузнецов с 30 членами-учредителями, а в 2013 году насчитывала около 600 членов. [18] и издавать для членов ежеквартальный журнал.
В то время как в развитых странах наблюдался спад и возрождение интереса к кузнечному делу, во многих развивающихся странах кузнецы продолжали изготавливать и ремонтировать инструменты и оборудование из железа и стали для жителей своего региона.
Известные кузнецы
Мифологические и религиозные
- Птах , бог-покровитель ремесленников и архитекторов.
- Амэ-но-Махитоцу , бог обработки металла и кузнеца.
- Сварог , бог кузницы, огня, солнца и созидания.
- Гоибниу , ирландский бог кузнечного дела, один из Три Де Дан.
- Гефест / Вулкан , бог металлообработки и кузницы.
- Тор , бог штормов, обработки металлов и кузницы.
- Тувал-Каин , в библейской традиции, первый кузнец.
- Сыны Ивальди — в скандинавской мифологии три брата-гнома, делающие разнообразные дары богам.
- Мим , брат Альбериха , вагнеровских гномов и создатель меча Нотунга и Тарнхельма .
- Каве в персидской мифологии был кузнецом, который начал национальное восстание против злого иностранного тирана Захака после того, как потерял двоих своих детей из-за змей Захака.
- Тлепш и Курдалэгон соответственно черкесская и осетинская формы героя-кузнеца нартов , который руководит рождением/ закалкой стального ребенка , который вырастает в героя Батраза /Патараза.
Исторический
- Джеймс Блэк , создатель оригинального ножа Боуи
- Джон Сильвестр , кузнец Лондонского Тауэра.
- Пандай Пира — первый филиппинский производитель пушек.
Современный
- Элизабет Брим , известная своими женственными образами нижнего белья и обуви в своих работах, а также техникой Брим, надувающей воздушные шары из горячего металла сжатым воздухом.
- Роланд Грифкес , изделия из кованого железа
- Пауль Циммерманн , современная кузница
См. также
- Фестиваль кузнецов — ежегодный фестиваль, который проходит в Ивано-Франковске.
- Сцена кузнеца (также известная как Сцена кузнеца № 1 и Сцена кузнеца)
- Кузнец клинка
- Медник
- Голдсмит
- Гефест
- Хефаистон , одно из важнейших ежегодных собраний художников-кузнецов мира (Чехия)
- Скобяные изделия
- Асада Мейкер
- Металлургия
- Национальная школа кузнечного дела (Великобритания)
- Серебряник
- День Святого Климента
- Жестянщик
- Уайтсмит
- Достопочтенная компания кузнецов
Сноски
- ^ «кузнец | Происхождение и значение слова кузнец по данным онлайн-словаря этимологии» . www.etymonline.com . Проверено 8 сентября 2020 г.
- ^ «Онлайн-этимологический словарь» . Этимонлайн.com . Проверено 27 февраля 2014 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Дэвис, младший (1998). Справочник по металлам, 2-е изд . Парк материалов, Огайо: ASM International. ISBN 0-87170-654-7 .
- ^ Бригит - Орден бардов, оватов и друидов.
- ^ Боннефой, Ив (1992) [1981], Донигер, Венди (редактор), «Азиатские мифологии», Мифологии , University of Chicago Press 1991, стр. 340, отредактированный перевод на основе Словаря мифологий и религий традиционных обществ и древнего мира .
- ^ «Копия информации для Иерусалима. Эманация Гигантского Альбиона» . Архив Уильяма Блейка . Проверено 11 сентября 2013 г.
- ^ Моррис Ивз; Роберт Н. Эссик; Джозеф Вискоми (ред.). "Описание объекта для "Иерусалим Эманация Гигантского Альбиона, экземпляр Е, объект 15 (Бентли 15, Эрдман 15, Кейнс 15)" " . Архив Уильяма Блейка . Проверено 12 сентября 2013 г.
- ^ «Калевала: Руна IX. Происхождение железа» . Sacred-texts.com . Проверено 27 февраля 2014 г.
- ^ Шефер, Брэдли Э. «Метеоры, изменившие мир» . Метеоры . SkyandTelescope.com. Архивировано из оригинала 22 февраля 2014 г. Проверено 7 июля 2010 г.
- ^ «Инструменты ремесла: история кузнечного дела» . Верстаки, ящики для инструментов, скамейки для инструментов . Проверено 24 сентября 2023 г.
- ^ йиселаат (21 января 2020 г.). «Средневековые занятия и занятия: Кузнец. История кузнецов» . Средневековая Британия . Проверено 24 сентября 2023 г.
- ^ Памятная записка к тому 1 военных наук королевских инженеров Британской службы, 1845 г., полковник Г. Г. Льюис, старший редактор
- ^ # Руководство по артиллерийскому вооружению для офицеров армии Конфедеративных Штатов, 1863 г., перепечатано Morningside Press 1995 г., ISBN 0-89029-033-4
- ^ # Руководство по артиллерийскому вооружению для офицеров армии Соединенных Штатов, 1861 г., перепечатано научным издательством, Библиотека Мичиганского университета, 22 декабря 2005 г., ISBN 1-4255-5971-9
- ^ Эйнхорн, Дэвид (2010). Кузнечное дело времен Гражданской войны . Издатели CreateSpace. ISBN 978-1456364816 .
- ^ Стрелингер, Чес. А. (1895). Книга инструментов . Детройт, Мичиган: Час. А. Стрелингер и компания.
- ^ Ревай, Павел А. (2010). Художественный Ковар . Прага, Чехия: ГРАДА. ISBN 9788024783277 .
- ^ "О" . БАБА. 04.08.2013. Архивировано из оригинала 6 марта 2014 г. Проверено 27 февраля 2014 г.
Ссылки
- Эндрюс, Джек. Новый край наковальни , 1994.
- Эйнхорн, Дэвид, М. Кузнечное дело времен Гражданской войны: Строительство пушечных колес, передвижной кузницы, ножей и других проектов и информации , 2010.
- Макрейвен, Чарльз. «Ремесло кузнеца», первоначально опубликованное в 1981 году под названием «Деревенское кузнечное дело» .
- Симс, Лорелей. Кузнец на заднем дворе — традиционные методы современного кузнеца , 2006.
- Хольмстрем, Джон Густав. Современное кузнечное дело, рациональное подковывание лошадей и изготовление повозок (с правилами, таблицами, рецептами и т. д.)
Внешние ссылки
Определения из Викисловаря 
СМИ из палаты общин 
Цитаты из Wikiquote 
Учебники из Wikibooks 
Данные из Викиданных
- Королевский военно-морской музей – Море вашей истории – Кузнецы
- Найдите кузнецов в Великобритании с помощью Национального справочника кузнецов, заархивированного 29 апреля 2021 г. в Wayback Machine.
- «Будь сам себе кузнецом» , Popular Science, январь 1949 г., основы профессии кузнеца.
- (ABANA) Ассоциация художников-кузнецов Северной Америки, Inc. Архивировано 23 июля 2022 г. в Wayback Machine.
- Семья английских кузнецов, датируемая 1550 годом.
- Сцена кузнеца (1893) (видео)
- Ковка цепи двумя кузнецами (видео)
