Модельная сварка

Современный клинок меча, сваренный по шаблону, изготовленный датским оружейником Эйвиндом Норгордом. Лезвие имеет шевронный узор с противоположными завитками и чередованием прямых ламинатов.

Сварка узоров — это практика изготовления мечей и ножей , заключающаяся в формировании лезвия из нескольких металлических частей различного состава, которые свариваются вместе, скручиваются и обрабатываются для формирования узора. таким способом, которые часто ошибочно называют дамасской сталью Лезвия, выкованные , часто имеют полосы с немного отличающимся рисунком по всей длине. Эти полосы можно выделить в косметических целях путем правильной полировки или кислотой травления . Узорная сварка возникла из ламинированной или сложенной стали , аналогичного метода, используемого для объединения сталей с различным содержанием углерода , обеспечивающего желаемое сочетание твердости и ударной вязкости. Хотя современные процессы производства стали отменяют необходимость смешивания различных сталей, Сталь, сваренная по образцу, до сих пор используется производителями ножей по индивидуальному заказу из-за косметического эффекта, который она производит.

История

Изображение сварного лезвия ножа в современном стиле: эффектный узор сбоку внизу и слои стали на корешке сверху. Кислотное травление затемняет простую углеродистую сталь 1080 сильнее, чем низколегированную никелевую сталь 15N20, создавая на поверхности чередующиеся светлые и темные полосы.

Модельная сварка возникла в результате сложного процесса изготовления одновременно твердых и прочных лезвий из неустойчивой и непригодной продукции, полученной в результате ранней выплавки железа в блюмерах . Блюмери не создает достаточно высоких температур для плавления железа и стали, а вместо этого в частицы чистого превращает железооксидную руду железа , которые затем свариваются в массу губчатого железа , состоящую из комков примесей в матрице из относительно чистого железа. который слишком мягок, чтобы сделать хорошее лезвие. Науглероживание тонких железных стержней или пластин образует на поверхности слой более твердой высокоуглеродистой стали, и первые мастера по изготовлению клинков ковали эти стержни или пластины вместе, чтобы сформировать относительно однородные стальные стержни. Этот процесс ламинирования, при котором различные типы стали вместе создают узоры, которые можно увидеть на поверхности готового лезвия, составляет основу узорной сварки.

Модельная сварка в Европе

Сварка образцов датируется первым тысячелетием до нашей эры, когда кельтские, а затем и германские мечи демонстрировали эту технику. римляне описывали рисунок клинка. Ко 2-му и 3-му векам нашей эры кельты обычно использовали узорную сварку не только по структурным причинам, но и для украшения. Эта техника включает в себя складывание и ковку чередующихся слоев стали в стержни, а затем скручивание стали для формирования сложных узоров при выковке лезвия. К VI и VII векам сварка по образцу достигла уровня, когда тонкие слои узорчатой ​​стали накладывались на сердечник из мягкого железа, что делало мечи намного лучше, поскольку железо давало им гибкий и упругий сердечник, который выдерживал любые удары меча. удары, чтобы лезвие не согнулось или не сломалось. К концу эпохи викингов сварка по образцу в Европе вышла из употребления.

В средневековых мечах сварка по образцу была более распространена, чем обычно думают. Однако наличие ржавчины затрудняет ее обнаружение без повторной полировки.

В века средние сталь Wootz производилась в Индии и экспортировалась по всему миру, в том числе в Европу. Сходство в маркировке заставило многих поверить, что используется один и тот же процесс, и модельная сварка была возрождена европейскими кузнецами, которые пытались дублировать дамасскую сталь . Хотя методы, используемые дамасскими кузнецами для производства своих клинков, были утеряны с течением веков, недавние попытки металлургов и мастеров по изготовлению клинков (таких как Верховен и Пендрей) воспроизвести сталь с идентичными характеристиками позволили создать процесс, не требующий шаблонной сварки.

Древние производители мечей использовали эстетические качества сварной стали. Викинги ​ , в частности, любили скручивать стальные стержни друг вокруг друга, сваривать стержни вместе путем ковки, а затем повторять процесс с полученными стержнями, чтобы создать сложные узоры на конечном стальном стержне. Два стержня, скрученные в противоположных направлениях, образовывали общий узор шеврона . Часто центр клинка представлял собой сердечник из мягкой стали, а края — из твердой высокоуглеродистой стали, похожей на ламинаты японцев.

Современное декоративное использование

Узорная сварка по-прежнему популярна среди современных мастеров клинка как из-за визуального эффекта, так и для воссоздания исторических узоров и мечей. Современные стали и методы позволяют создавать узоры с гораздо большим количеством видимых слоев по сравнению с историческими артефактами. Большое количество слоев можно получить либо путем складывания, аналогично историческим процессам, либо путем кузнечной сварки небольшого количества слоев вместе, а затем разрезания заготовки на части, чтобы сложить ее друг в друга и снова сварить. Это можно повторять до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое количество слоев. Лезвие, заточенное из такой заготовки, может иметь рисунок, похожий на текстуру древесины, с небольшими случайными вариациями рисунка. Некоторые изготовленные объекты можно перепрофилировать в заготовки, сваренные по образцу. «Кабель Дамаск», выкованный из высокоуглеродистого многожильного троса, является популярным изделием среди кузнецов, создающим мелкозернистый скрученный узор, в то время как цепи бензопилы создают узор из случайно расположенных цветных пятен.

Некоторые современные мастера по изготовлению лезвий подняли шаблонную сварку на новую высоту, тщательно применив традиционные методы шаблонной сварки, а также используя новые технологии. Слоистая заготовка из стальных стержней с заготовкой лезвия, разрезанной перпендикулярно слоям, также позволяет создавать эффектные узоры, включая мозаику или даже надпись. Порошковая металлургия позволяет объединять сплавы, которые обычно несовместимы, в цельные прутки. Различные обработки стали после шлифовки и полировки, такие как воронение , травление или различные другие химические обработки поверхности, которые по-разному реагируют на различные используемые металлы, могут создать на стали яркую, высококонтрастную отделку. Некоторые мастера-кузнецы доходят до того, что используют такие методы, как электроэрозионная обработка , чтобы вырезать взаимосвязанные узоры из разных сталей, соединять их вместе, а затем сваривать полученную сборку в твердый стальной блок.

Кузнецы иногда применяют Wite-Out , Liquid Paper или другие типы корректирующей жидкости к металлу, который они не хотят сваривать, поскольку диоксид титана в корректирующей жидкости образует барьер между металлом, на который он наносится, и любыми другими деталями. из металла. Например, при создании сварной стали путем заполнения стальной канистры кусками металла и порошковой стали и сковывания ее в единую массу (« канистра булатной стали ») кузнецы часто покрывают внутреннюю часть канистры корректирующей жидкостью и оставляют он высыхает перед добавлением материалов. Таким образом, когда канистра нагревается и сжимается с помощью молотка или пневматического пресса , материал внутри корректирующей жидкости сковывается вместе, но не прижимается к канистре, что позволяет создать рисунок, созданный путем сковывания различных материалов вместе. виден в готовом изделии, поскольку он не покрыт гомологичной сталью канистры.

Этимология

Термин «рисковая сварка» был придуман английским археологом Гербертом Мэрионом в статье 1948 года: «Сварка этих мечей представляет собой чрезвычайно трудную операцию. Я не знаю более тонкой кузнечной работы… Я назвал эту технику «рисунковой сваркой». ... Примеры сварки образцов датируются периодом от третьего века до эпохи викингов».

См. также

• Булатная сталь — российская тигельная сталь.
• Дамасская сталь — сталь, используемая при изготовлении мечей в средневековый период.
• мечей и . Конкурсное телешоу канала «Кованые в огне» на канале «История», посвященное изготовлению кованых ножей
• Хамон (кузнечное дело)
• Конструкция японского меча включает в себя особую форму сварки.
• Мокуме-гане — похожая техника, часто для драгоценных металлов, используемая для изготовления декоративных изделий.
• Wootz Steel — индийская тигельная сталь.

Источники

• Берч, Томас (2013). «Делает ли сварка по образцу англосаксонские мечи прочнее?» . В Дангворте, Дэвиде и Дунан, Роджере С.П. (ред.). Случайная и экспериментальная археометаллургия . Периодические публикации HMS. Том. 7. Лондон: Историческое металлургическое общество . стр. 127–134. ISBN  978-0-9560225-1-6 .
• Дюран-Шарр, Мадлен (2014). Дамасская сталь и стали, сваренные узором. Ковка клинков со времен железного века: Ковка клинков со времен железного века: Science des matériaux (Переиздание). Ле Юлис, Франция: EDP Sciences . ISBN  978-2759816354 .
• Энгстрем, Роберт; Лэнктон, Скотт Майкл и Лешер-Энгстром, Одри (1989). Современная копия, основанная на сваренном по образцу мече Саттон-Ху . Каламазу, Мичиган: Публикации Института средневековья, Университет Западного Мичигана . ISBN  0-918720-29-Х .
• Годдард, Уэйн (2000). Чудо изготовления ножей . Иола, Висконсин: Публикации Краузе . стр. 107–120. ISBN  978-0-87341-798-3 .
• Хрисулас, Джим (1 мая 1994 г.). Лезвие, сваренное по шаблону: артистизм в железе (Иллюстрированное издание). Паладин Пресс . ISBN  9781581605440 .
• Ланг, Джанет. Взлет и падение узорной сварки: исследование конструкции лезвий досредневековых мечей . Университет Рединга . Школа наук о человеке и окружающей среде.
• Мэрион, Герберт (1948). «Меч типа Нидам с фермы Эли Филдс, недалеко от Эли». Труды Кембриджского антикварного общества . ХЛИ . Кембриджское антикварное общество : 73–76. дои : 10.5284/1034398 .
• Мэрион, Герберт (февраль 1960 г.). «Сварка по образцу и дамаскирование лезвий мечей - Часть 1: Сварка по образцу». Исследования в области сохранения . 5 (1). Taylor & Francisco, Ltd. от имени Международного института консервации исторических и художественных произведений : 25–37. дои : 10.2307/1505063 . JSTOR   1505063 .
• Мэрион, Герберт (май 1960 г.). «Сварка по образцу и дамаскирование лезвий мечей - Часть 2: Дамасский процесс». Исследования в области сохранения . 5 (2). Taylor & Francisco, Ltd. от имени Международного института консервации исторических и художественных произведений: 52–60. дои : 10.2307/1504953 . JSTOR   1504953 .
• Мейлах, Дона З. (1977). Декоративные и скульптурные изделия из железа: инструменты, техники, вдохновение (1-е изд.). Нью-Йорк: Crown Publishers, Inc. ISBN  0-517-52731-6 .
• Мейлах, Дона З. (1999). Декоративные и скульптурные изделия из железа: инструменты, методы и вдохновение (2-е изд.). Атглен, Пенсильвания: Schiffer Publishing . ISBN  0764307908 .
• Пирс, Ян; Окшотт, Юарт; Джонс, Ли А. (24 мая 2007 г.). «Конструкция лезвий и сварка моделей» . Мечи эпохи викингов: каталог примеров (Новое изд.). Вудбридж, Великобритания, Рочестер, Нью-Йорк: Boydell & Brewer, Limited . п. 145. ИСБН  9781843830894 .
• Пирс, Ян Г. и Окшотт, Юарт (2004). Мечи эпохи викингов . Вудбридж: Boydell Press . ISBN  0-85115-914-1 .
• Верховен, Джон Д. (2002). «Настоящая булатная сталь: тип полосчатой ​​микроструктуры в заэвтектоидных сталях» (PDF) . Технология материалов . Исследования стали, 73 (8). Университет штата Айова : 356–365. Архивировано из оригинала (PDF) 3 сентября 2006 г. - через Интернет-архив.
• Уильямс, Алан (3 мая 2012 г.). Меч и тигель: история металлургии европейских мечей до 16 века (в твердом переплете). История войны (книга 77). Лейден: Издательство Brill . п. 75. ИСБН  978-9004227835 .

Внешние ссылки

• Объяснение сварки шаблонов
• Древняя цементация железа в сталь: комментарий
• Виртуальный музей средневековых мечей , в котором собраны изображения мечей викингов крупным планом, показывающие конструкции сварных швов.