Ковать железо можно только при белом нагреве, и если во время ковки металл остынет до красного цвета, то необходимо его подогреть в горне до белокалильного жара. Однако такое подогревание не следует делать часто, так как от этого портится качество железа.
При вытяжке металла непосредственно ручником и кувалдою необходима известная сноровка, которая приобретается с опытом. Так, если нужно расплющить кусок металла, то есть увеличить его длину и ширину на счет толщины, то металл кладут на наковальню плашмя и удары ручником направляют также плашмя. Когда же хотят спустить только одну сторону на нет, как например, при оттяжке фасок [6] режущих инструментов, то кусок металла держат на наковальне наклонно и удары наносят так же наклонно. Иногда для этого кусок металла кладут наклонно на ребро наковальни, причем оттяжка идет успешнее, так как наковальня при каждом ударе ручника оказывает необходимое противодействие силе ударов.
Отковка заплечиков, или уступов, в железной полосе производится так: положим, что требуется сделать уступ только с одной стороны. Для этого накаленный конец железа кладут на наковальню той стороной вверх, на которой будет откован заплечик, сама же работа производится при с помощи подбойки.
Двухсторонний заплечик отковывается так же, как односторонний, с тою только разницею, что, оттянув одну сторону, полосу нагревают в горне, а затем оттягивают второй заплечик (рис. 30).
Сделать наклонный заплечик труднее, так как направление ударов надо производить несколько наклонно, что не всегда удается малоопытному кузнецу.
Оттяжки круглых и гранных стержней производятся c помощью соответствующих гладилок и обжимок.
Осаживание металла. Операция эта прямо противоположна вытягиванию и имеет целью увеличить ширину и толщину куска металла на счет его длины. Осадить металл можно, конечно, только в нагретом состоянии, размягчив его до белокалильного жара. Вещь кладут на наковальню так, чтобы направление осадки было перпендикулярно лицевой стороне наковальни (рис. 31). Удары не должны быть очень сильны, чтобы не образовалось трещин вдоль отковываемой вещи, в особенности если по этому направлению была произведена сварка металла.
Рис. 30
Рис. 31
Осадку железного стержня можно произвести без ручника, простыми ударами о наковальню, как показано на рис. 32. Если вещь нужно утолстить не на конце, а в каком-нибудь другом месте, то, нагрев ее в этом месте, опускают в воду близлежащие части и затем уже осаживают ударами кувалды или просто по наковальне (рис. 33).
Рис. 32
Рис. 33
Сгибание металла. Кузнецу часто приходится производить сгибание железных полос и стержней. Эта операция всегда производится в нагретом состоянии металла до степени размягчения, свойственного роду металла. В некоторых случаях согнуть железо можно и без нагревания, но это относится только к листовым сортам металла – кровельному и котельному железу.
Операция сгибания металла, как и вообще всякое изменение его формы, не составляет большого труда, если при этом будут соблюдены все условия, способствующие успеху этой работы. Одним из главных условий должна быть достаточная степень нагрева, другим – правильная постановка изгибаемого куска металла на наковальне, на которой эта операция производится (иногда при помощи различных вспомогательных приспособлений, например оправок и форм).
Хотя изгибание металла на наковальне может быть различного вида, тем не менее в кузнечном деле различают две главные формы этого изгибания: изгибание под углом и гнутие всякого рода кривых поверхностей – колец, крючков и т. п.
Изгибание под углом. Простейший случай такого изгибания представляет изгибание широкой железной полосы под прямым углом. Для этого полосу помещают в кузнечный горн и накаливают ее до степени размягчения железа, причем необходимо вести нагревание так, чтобы наибольшая степень накаливания была бы произведена в месте предполагаемого сгиба и чтобы сама операция могла быть исполнена с одного нагрева. Когда полоса железа достаточно размягчится, ее переносят на наковальню и кладут на лицо последней так, чтобы линия сгиба полосы совпадала бы с ребром наковальни, а свободный конец был бы свешен с нее (рис. 34). Чтобы придать полосе необходимую при этой операции устойчивость, стараются каким-нибудь приспособлением, например наложением тяжести, удержать ее от сдвигания. Затем по свешенному концу бьют молотком или кувалдою, пока не произойдет требуемый изгиб.
Рис. 34
При загибании толстых железных полос весьма редко удается придать изгибу правильную форму, то есть чтобы ребра образовали прямой угол и в месте сгиба не образовалось бы закругления, не говоря уже о том, что в месте сгиба толщина полосы может быть неодинакова с остальною толщиною полосы. Чтобы этого не могло случиться, лучше всего прежде изгибания сначала осадить полосу по линии сгиба и затем уже приступить к самому изгибанию. Что касается изгибания железа под острым или тупым углами, то для этого необходимы шаблоны, на которых и производится желаемый сгиб.
Гнутие колец. Изгибание всякого рода кривых поверхностей (крючков, колец и т. п.) обыкновенно производится на роговом отростке наковальни, если предметы имеют грубую форму (рис. 35). Более тщательная отделка, а также гнутие колец производятся или при помощи оправок, круглых и овальных стержней, или же посредством особых специальных приспособлений.
Рис. 35
Разрубка металла. Отрубить ненужный кусок металла не представляет никакого затруднения для кузнеца. Нетолстые полосы разрубают без подогревания железа ручным зубилом, для чего по намеченному месту делают надруб и затем, повернув полосу, делают такой же надруб с противоположной стороны. После этого, свесив кусок полосы, ударяют по ней молотком, отчего надрубленный конец отскочит; иногда для той же цели надрубку делают со всех четырех сторон, и тогда работа идет успешнее.
В накаленном состоянии металл отделяется еще легче, а железные отрубки отскакивают иногда от одного или нескольких ударов молотка по зубилу.
Пробивание дыр. Дыры пробиваются в нагретом железе посредством пробойника, но это необходимо делать осторожно и наносить удары по пробойнику не очень сильно, особенно в мелких вещах, чтобы не могло произойти трещины в металле. Если возможно, то лучше всего такое пробивание делать в сквозных дырах с двух сторон, а сами дыры выправить оправкою.
Сварка металлов в кузнечном деле
Под именем сварки в кузнечном деле известна операция, посредством которой можно соединить два куска железа или стали так, что они образуют одно нераздельное целое, причем само место сварки остается малозаметным. Сваривание металлов представляет операцию, напоминающую склеивание деревянных частей между собою, и отличается от нее тем, что производится без посредствующего вещества (клея) плавлением металла и крепкою связью, получаемою простым соединением и проковкою этих расплавленных поверхностей. Другое различие сварки от склеивания заключается еще в том, что прочность сварки не зависит от формы соединения металлических частей, отчего эта форма не бывает так разнообразна, как склеивание дерева.