Кузница

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Поиск источников:  "Forge"  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( август 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон )

Вид типичной финляндской кузницы

Деревянная кузница, построенная в 1726 году в Ополе, Верхняя Силезия, Польша

Кузница, построенная примерно в 1880 году в Мерсрагсе , Курляндия , Латвия, в настоящее время находится в Латвийском этнографическом музее под открытым небом.

Горн представляет собой тип очага используется для нагрева металлов , или на рабочем месте ( кузница ) , где расположен такой очаг. Кузница используется кузнецом для нагрева металла до температуры, при которой его легче придать ковкой , или до точки, при которой деформационное упрочнение больше не происходит. Металл (известный как «заготовка») транспортируется в кузницу и из нее с помощью щипцов , которые также используются для удержания заготовки на кузнечной наковальне.пока кузнец работает молотком. Иногда, например, при закалке стали или охлаждении заготовки, чтобы с ней можно было работать голыми руками, заготовка переносится в ванну с провисанием , которая быстро охлаждает заготовку в большом объеме воды. Однако, в зависимости от типа металла, вместо этого может потребоваться закалка в масле или солевой раствор; многие металлы требуют большего, чем просто закалка в воде. Из люка также поступает вода для борьбы с огнем в кузнице.

Типы [ править ]

Уголь / кокс / угольная кузница [ править ]

В кузнице в качестве топлива для нагрева металла обычно используется битуминозный уголь , промышленный кокс или древесный уголь . Конструкции этих кузн со временем менялись, но независимо от того, используется ли в качестве топлива уголь, кокс или древесный уголь, основная конструкция осталась неизменной. ^[1]

Кузница этого типа, по сути, представляет собой очаг или камин, предназначенный для управления огнем таким образом, чтобы металл, попавший в огонь, мог быть доведен до пластичного состояния или вызвать другие металлургические эффекты (например, закалка , отжиг и отпуск ) . Кузнечно пожара в этом типе горна контролируется тремя способами: ^{[ править ]} количество воздуха, объем топлива, и форма топлива / пожара.

За тысячи лет ковки эти устройства эволюционировали в той или иной форме как важнейшие особенности этого типа кузнечных изделий: ^[2]

• Фурма - труба, через которую воздух может попасть в огонь.
• Сильфон или вентилятор - средство нагнетания воздуха в фурму.
• Очаг - место, где горящее топливо может храниться над отверстием фурмы или напротив него. Традиционно очаги возводили из сырцового кирпича ( самана ), обожженного кирпича, камня или, позже, из железа.

Во время работы топливо помещается в очаг или на него и воспламеняется. Источник движущегося воздуха, такой как вентилятор или сильфон, вводит дополнительный воздух в огонь через фурму. С дополнительным воздухом огонь расходует топливо быстрее и горит сильнее (и чище - дым можно рассматривать как ускользнувшее потенциальное топливо).

Кузнец уравновешивает топливо и воздух в огне , чтобы удовлетворить конкретные виды работ. Часто это связано с корректировкой и поддержанием формы огня.

В типичной угольной кузнице очаг горения располагается в плоском очаге. Фурма войдет в жаровню внизу. В процессе работы горячим ядром пожара будет шар горящего кокса в котле и над ним. Сердце огня будет окружено слоем горячего, но не горящего кокса. Вокруг несгоревшего кокса будет переходный слой угля, превращающийся в кокс из-за высокой температуры огня. Вокруг всего находится кольцевой или подковообразный слой сырого угля, обычно сохраняемый влажным и плотно упакованным, чтобы сохранить форму сердца огня и предотвратить непосредственное горение угля, чтобы он сначала «превратился» в кокс.

Если требуется более крупный огонь, кузнец увеличивает поток воздуха, поступающий в огонь, а также питает и углубляет сердце кокса. Кузнец также может отрегулировать длину и ширину огня в такой кузнице, чтобы приспособиться к различным формам работы.

Основным отличием от только что описанной кузницы и огня является «обратная тяга», при которой нет горшка, а фурма входит в очаг горизонтально от задней стены.

Кокс и древесный уголь можно сжигать в тех же кузницах, которые используют уголь, но, поскольку нет необходимости преобразовывать сырое топливо в основе огня (как с углем), с огнем обращаются по-разному.

Отдельные кузнецы и специализированные приложения способствовали развитию множества кузниц этого типа, от кузницы для угля, описанной выше, до более простых конструкций, вплоть до ямы в земле с трубой, ведущей в нее.

Газовая кузница [ править ]

Газовая кузница обычно использует пропан или природный газ в качестве топлива. В одной распространенной и эффективной конструкции используется цилиндрическая кузнечная камера и труба горелки, установленная под прямым углом к ​​корпусу. Камера обычно облицована огнеупорными материалами, такими как твердая литая огнеупорная керамика или мягкое керамическое тепловое покрытие (например, Kaowool). Горелка смешивает топливо и воздух, которые воспламеняются у наконечника, который немного выступает в футеровку камеры. Давление воздуха и, следовательно, тепло можно увеличить с помощью механического нагнетателя или эффекта Вентури .

Газовые кузницы различаются по размеру и конструкции: от больших кузниц с большой горелкой с воздуходувкой или несколькими атмосферными горелками до кузниц, построенных из кофейной банки с простой дешевой пропановой горелкой. Небольшой кузнечно может даже быть вырезаны из одного мягкого огнеупорного кирпича .

Основное преимущество газовой кузницы - простота использования, особенно для новичка. Газовая кузница проста в эксплуатации по сравнению с угольными кузницами, а получаемый огонь чистый и постоянный. Они менее универсальны, так как огонь не может быть изменен для размещения крупных предметов или предметов необычной формы. Также сложно нагреть небольшой участок куска. Распространенное заблуждение состоит в том, что газовые кузницы не могут производить достаточно тепла для кузнечной сварки , но хорошо спроектированная газовая кузница достаточно горяча для любой задачи.

Кузница изысков [ править ]

Наряд кузнечно является водой с питанием от мельницы , где чугун перерабатываются в кованое железо .

Кузнечное оборудование [ править ]

Наковальня [ править ]

Наковальня служит кузнецу верстаком, куда кладется кованный металл. Наковальни могут показаться неуклюжими и тяжелыми, но это очень изысканный инструмент, тщательно продуманный в соответствии с потребностями кузнеца. Наковальни изготавливаются из литого или кованого железа с приваренной поверхностью из инструментальной стали или из цельного куска литой или кованной инструментальной стали. Некоторые наковальни изготавливаются только из чугуна и не имеют поверхности из инструментальной стали. Это ненастоящие наковальни, и они не годятся для кузнеца, потому что они слишком мягкие. Обычный термин для чугунной наковальни - «ASO» или «объект в форме наковальни». Назначение поверхности из инструментальной стали на наковальне - обеспечить то, что некоторые называют «отскоком», а также быть твердым и не допускать вмятин от неправильных ударов молотка. Термин «отскок» означает, что он демонстрирует некоторую силу кузнеца.Молоток ударяет по металлу, перемещая, таким образом, больше металла за раз, чем если бы не было никакого отскока. Хорошая наковальня может передавать от 50 до 99% энергии обратно в заготовку. Плоский верх, называемый «лицевой стороной», хорошо отполирован и обычно имеет два отверстия (но их может быть больше или меньше в зависимости от дизайна). Квадратное отверстие называется выносливым отверстием, в которое помещается квадратный хвостовик жесткого инструмента. Есть много разных надежных инструментов. Отверстие меньшего размера называется отверстием притчела и используется в качестве опоры при пробивании отверстий в горячем металле или для удержания инструментов, подобных тому, как это делает выносливый инструмент, но для инструментов, требующих возможности поворота на 360 градусов, таких как удерживание Инструмент для опускания, когда кузнечные клещи не могут удерживать заготовку так надежно, как это необходимо. На передней части наковальни иногда бывает «рог».который используется для гибки, вытяжки стали и многих других задач. Между рогом и поверхностью наковальни часто имеется небольшая зона, называемая «ступенькой» или «столом для резки», которая используется для резки горячей или холодной стали с помощью долот и инструментов для горячей резки без повреждения поверхности наковальни. Следы на лице переходят в несовершенства кузнечного дела.

Hammer [ править ]

В кузнечной мастерской используются многие виды молотов, но мы перечислим лишь некоторые из наиболее распространенных. Молотки могут иметь форму и вес от половины унции до почти 30 фунтов в зависимости от типа работы, выполняемой с ним.

1. Ручной молоток - используется кузнецом .
   • Шариковый молоток
   • Перфоратор
   • Молоток с прямым ударом
   • Круглый молоток
2. Кувалда - используется ударником .

Долото [ править ]

Долота изготавливаются из высокоуглеродистой стали. Режущая кромка закалена и отпущена, а головка остается мягкой, чтобы она не треснула при ударе молотком. Зубила бывают двух видов: горячее и холодное. Холодное долото используется для резки холодных металлов, а горячее долото - для горячих металлов. Обычно горячие стамески более тонкие, поэтому их нельзя заменить холодными. Кроме того, многие кузнецы делают долота с простой скрученной ручкой, напоминающей молоток, их можно использовать на большем расстоянии от горячих металлов. Они очень полезны и встречаются во всем мире.^[3]

Щипцы [ править ]

Клещи используются кузнецами для надежного удержания горячих металлов. Губы изготавливаются на заказ кузнецом различной формы, чтобы они подходили для работы с различными формами металла . Для кузнеца нередко есть двадцать или более пар щипцов; Традиционно кузнец начинал собирать свою коллекцию во время ученичества. На рынке доступны различные типы клещей. (1) плоский ключ (2) заклепочный или кольцевой ключ (3) рифленый ключ с прямой кромкой (4) гайковерт

Фуллер [ править ]

Фуллеры - это формовочные инструменты различной формы, используемые для создания канавок или полостей. Они часто используются парами: нижний дол имеет квадратный стержень, который входит в прочное отверстие в наковальне, а верхний дол имеет ручку. Работа кладется на нижний дол, а верхняя часть кладется на работу и ударяется молотком. Верхний дол также используется для отделки закругленных углов и для растягивания или растягивания металла.

Харди [ править ]

Выносливый инструмент - это инструмент с квадратным хвостовиком, который помещается в прочную яму. Существует множество различных видов выносливых инструментов, таких как жаростойкий инструмент для резки горячего металла на наковальне; более широкий инструмент, используемый для вытягивания металла и выполнения канавок; приспособления для гибки - и многое другое, чтобы перечислить.

Slack tub [ править ]

Слабину ванна обычно большой контейнер полон воды , используемой кузнеца , чтобы погасить горячего металла. Гидравлический бак в основном используется для охлаждения деталей во время ковки (чтобы защитить их или удержать металл в одной области от «растекания», например, близлежащих ударов молотка); для закалки стали; ухаживать за угольной или угольной кузницей; и просто быстро охладить работу для облегчения осмотра. В производстве лезвий и инструментов термин обычно заменяется на «закалочный резервуар», поскольку для охлаждения металла используется масло или рассол . Считается, что термин «расслабление» происходит от слова «гашение», то есть «гасить жар».

Виды ковки [ править ]

Падение ковки [ править ]

Капельная ковка - это процесс, используемый для придания металлу сложной формы путем падения тяжелого молотка с головкой на заготовку. ^[4]

Процесс [ править ]

Заготовка помещается в кузницу. Затем удар молотка заставляет нагретый материал, который является очень пластичным, принимать форму матрицы и полостей матрицы. Обычно для полной формовки детали требуется только одна матрица. Дополнительное пространство между поверхностями штампа приводит к выдавливанию части материала с боков, образуя заусенец . Он действует как предохранительный клапан для сверхвысокого давления, возникающего при закрытии половин штампа, и позже срезается с готовой детали.

Оборудование [ править ]

Оборудование, используемое в процессе формирования капли, широко известно как силовоеили молоток. Они могут приводиться в действие воздухом, гидравликой или механикой. В зависимости от того, как машина приводится в действие, массы цилиндра и высоты падения, ударная сила может составлять от 11 000 до 425 000 фунтов. Используемые инструменты, матрицы и пуансоны бывают самых разных форм и размеров, а также из материалов. Примерами этих форм являются плоские и v-образные, которые используются для ковки в открытых штампах, а также штампы с одним или несколькими оттисками, используемые для штамповки в закрытых штампах. В конструкции штампов есть много аспектов, которые необходимо учитывать. Все они должны быть правильно выровнены, они должны быть спроектированы таким образом, чтобы металл и заусенец текли должным образом и заполняли все канавки, а также необходимо уделить особое внимание опорным перемычкам и ребрам и расположению линии разъема. Материалы также нужно подбирать тщательно.Некоторые факторы, влияющие на выбор материала, - это стоимость, их способность к затвердеванию, их способность выдерживать высокие давления, горячее истирание, тепловое растрескивание и другие подобные вещи. Наиболее распространенными материалами, используемыми для изготовления инструментов, являются углеродистая сталь и, в некоторых случаях, сплавы на основе никеля.

Материалы заготовки [ править ]

Материалы, которые чаще всего используются в ковке методом капельной ковки, - это алюминий, медь, никель, низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь и магний. Мягкая сталь - лучший выбор, а магний, как правило, плохо подходит для ковки.

См. Также [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме кузницы .

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Журнал Forging - все выпуски доступны онлайн бесплатно.
• ERC / NSM , исследовательская организация по обработке металлов давлением в Университете штата Огайо.