Как кует кузнец. История возникновения кузнечного ремесла

Одна из древних, профессия кузнеца была чрезвычайно важной в деревне. Практически каждый крестьянин не раз в году обращался в кузницу для починки сельскохозяйственного инвентаря, изготовления каких-либо предметов или утвари из металла, а также для подковывания лошадей. Но, несмотря на свой сугубо утилитарный характер, кузнечное ремесло в народном сознании было овеяно тайнами и наделялось совершенно необычными свойствами. Это отношение к кузнечеству сложилось в давние времена и объясняется тем, что оно воспринималось как высшее умение, искусство, связанное с преобразованием такого непростого материала, как металл.

В мифологических представлениях обработка железа и создание оформленных предметов из него, наряду с некоторыми технологическими процессами в других областях человеческой деятельности - типа выпекания хлеба, тканья полотна, изготовления горшков и подобного, - соотносится с актом творения мира и преобразования его из хаотического состояния в космическое, то есть упорядоченное. Преобразовательная сущность кузнечества оказывается, согласно мифологическому мышлению, одной из черт, определяющих божественное начало этого ремесла. Не случайно в мифопоэтических текстах прослеживается даже причастность кузнечества к созданию ландшафтных объектов. Эта идея реализуется, в частности, в восточнославянских преданиях этиологического характера о возникновении рек и Змиевых валов - древних укреплений в Северном Поднепровье. Так, согласно украинскому преданию, Бог послал на землю чудовищного змея, который стал требовать здесь принесения ему в жертву людей. Когда пришел черед царевича, тот, читая молитву, бежал от змея и укрылся в кузнице, где в это время святые Борис и Глеб выковывали для людей первый плуг. Змей вышиб языком дверь кузницы, но святые успели ухватить его раскаленными клещами за язык и запрягли в плуг. Этим плугом они провели борозду, которая и получила называние Змеиного вала. Другой вариант этого предания рассказывает о Божьем ковале Кузьме-Демьяне, который заставил Змея подобным же образом пропахать землю до самого Черного моря, после чего дал ему выпить полморя воды, и тот лопнул, превратившись во множество мелких змей.

В народной среде кузнечное дело воспринималось как магическое действо: оно было связано со стихией огня, с умением использовать ее силу при обработке одного из самых твердых материалов, а также со способностью придать металлу большую, чем природная, крепость путем закаливания в воде. Сам кузнец в крестьянском сознании наделялся необычной силой. Предполагалось, что он владеет тайными знаниями, не доступными простому человеку. Представления о мастерстве и особом знании кузнеца отразились в народной пословице: «Не кует железа молот, а кует кузнец».

Борис и Глеб на конях (вторая половина XIV в.).

Секреты кузнечного дела были связаны с термической обработкой металла, с испытанием металлических изделий на излом и другими технологическим процессами. Обычно знание ремесла передавалось по наследству, но, в связи с необходимостью, продиктованной спецификой кузнечного труда, мастер мог брать в подмастерья подростков и со стороны. Основные профессиональные приемы осваивались непосредственно во время работы, при наблюдении за старшим и следовании его указаниям. Вместе с тем, согласно рассказам кузнецов, ученик получал не только технические умения, но в какой-то момент во время работы ему вдруг открывалось и магическое знание. При этом оно исходило не из наставлений мастера; нередко подмастерье сам не понимал, каким образом знание входило в его сознание. В попытках объяснить этот феномен мотив получения магического знания приобретает мифологическое звучание через образ какого-либо видения или голоса. Так, один ярославский кузнец следующим образом передавал рассказ своего отца об этом: «У меня отец кузнец был, только начал работать в кузнице. Топор ковали, а никак не получалось. Тут-то и услышал голоса, дескать, один одного и спрашивает: «Ковали?» - «Ковали». - «А в песок совали?» - «Совали». Вышел - никого нет. А кто подсказывал, не знаю. И дошло до него, что надо в песок совать! Вот работаешь, и предъявлением каким-то явится. А выйдешь - никого и нету»

Фрагмент «Благовещения». Мозаика Софийского Киевского собора

Каждый кузнец, действительно, имел и тщательно оберегал свои профессиональные секреты. Любой мастер без труда мог отличить свою работу от чужой. При этом в отношениях между кузнецами прослеживались четко установленные этические нормы, не позволяющие, в частности, переманивать клиентов. Когда в кузницу приходил новый посетитель, мастер, увидев чужую работу, по негласному обычаю отправлял пришельца к тому, кто его обслуживал раньше.

Простые люди были уверены, что у кузнецов есть и специальные заклинания. Однако и сам кузнец, помимо использования иррациональных приемов и профессионального чутья, должен был владеть силой и быть ловким. Неслучайно в народных говорах, например в тверском, «ковалем» называли бывалого, ловкого, опытного человека вообще. О силе же кузнечных дел мастера в шутку говорили: «У кузнеца рука легка? Была бы шея крепка!»

В традиционном сознании образ кузнеца и кузнечный труд были мифологизированы. Об этом свидетельствуют сохранившиеся в фольклорных произведениях - сказках, обрядовых песнях и приговорах, заговорах - мотивы перековывания кузнецом грубого голоса в тонкий, старого человека на молодого, а также выковывания брачных уз, судьбы или жизни вообще. У украинцев, например, повивальная бабка, обмывая новорожденного сразу после появления его на свет, приговаривала: «Спасибо, тебе, коваль, что ты нам дитину сковал». Мифологизированная картина возникновения жизни под ударами кузнечного молота изображается в сказке, где обычно фигурируют волшебные кузнецы: «Сорок кузнецов, как ударят сорок раз - и родятся тотчас сорок военных солдат, вооружены и на бой готовы». Функцией этих кузнецов является создание необычной воинской силы, защищающей сказочное государство от «чужих». Продуцирующая символика кузнеца отразилась и в русской поговорке о рождении детей: «Был бы коваль да ковалиха, будет и этого лиха!» В этом плане показательно также, что в народных говорах слово «ковач» применялось для обозначения самца любого животного. Связь образа кузнеца с эротической символикой, а соответственно и с идеей жизни обнаруживается в устойчивой для святочной традиции ряженья игре «в подковывание девок» «кузнецами». В связи с этим примечательно, что народное выражение «подковать девку» означает «вступить во внебрачную связь».

В фольклоре овладение кузнечным мастерством подчас осмысляется как необходимость для воплощения в жизнь судьбы «настоящего» героя. Так, в волшебных сказках встречается мифологический образ мужичка с ноготок с бородой с локоть, который насильно заставляет молодых героев «молотовничать», то есть учиться кузнечному ремеслу. Этот мотив в сказке, по-видимому, связан с архаическими обрядами переходного характера, санкционирующими повышение социовозрастного статуса индивида. Научение же сказочного героя искусству «молотовни-чания» дает ему возможность проникнуть в тридевятое царство, где не дозволено быть простому человеку, и познать то, что неизвестно никому. Сказка о Лихе одноглазом рассказывает о любопытном кузнеце, который, благодаря хитрости и своему мастерству, оказывается способен победить персонифицированный образ Горя, пожирающего, как и Смерть, людей, и тем самым спасти свою жизнь:

Кузнец и портной шли, шли, зашли в лес, в густый, темный, <…> видят: изба стоит большая. Ночь; некуда идти. «Сём, - говорят, - зайдем в эту избу». Вошли; никого там нету, пусто, нехорошо. Сели себе и сидят. Вот и идет высокая женщина, худощавая, кривая, одноокая. «А! - говорит. - У меня гости. Здравствуйте. <…> Ну, хорошо; будет что поужинать мне». Они перепугались. Вот она пошла, беремя дров большое принесла, <…> поклала в печку, затопила. Подошла к ним, взяла одного, портного, и зарезала, посадила в печку и убрала.

Кузнец сидит и думает: что делать, как быть? Она взяла - поужинала. Кузнец смотрит в печку и говорит: «Бабушка, я кузнец». - «Что умеешь делать-ковать?» - «Да я все умею». - «Скуй мне глаз». - «Хорошо, - говорит, - да есть ли у тебя веревка? Надо тебя связать, а то ты не дашься; я бы тебе вковал глаз». <…> Взял он толстую веревку да этою веревкой скрутил ее хорошенько. <…> Вот он взял шило, разжег его, наставил на глаз-то ей на здоровый, взял топор да обухом как вдарит по шилу. В мифологических рассказах кузнец выступает как «знающий», то есть обладающий магическим знанием. Так, согласно поверьям, он мог опознать среди местных жителей ведьму: в народе считали, что черти ездят на «бабах»-ведьмах и подковывают их у кузнецов. Вот в такой-то ситуации кузнец и мог узнать по ноге кого-либо из деревенских женщин. Рассказ кузнеца об этом вполне мог послужить реальному обвинению в колдовстве и привлечь названную женщину к наказанию.

Владение магическими знаниями и силой в крестьянском сознании нередко объяснялись связью кузнеца с демоническими существами. До начала ХХ века сохранялись представления о том, что кузнец вступал в особые отношения с нечистой силой - лешим, водяным, чертом. Народная пословица гласит: «Умудряет Бог слепца, а черт кузнеца». Опасная, согласно народным представлениям, сущность самого кузнечного ремесла обнаруживается и на уровне фактов языка. Так, в местных говорах известны слова «ков» и «ковы», означающие соответственно «вредный замысел» и «коварные, злые намерения»; а слова «кознь» и «коварный» произошли от глагола «ковать». Все это объясняет тот факт, что в народе профессия кузнеца приписывалась инородцам и иноверцам, прежде всего цыганам. Демонологизация кузнечного дела объясняется соотнесенностью профессионального орудия труда горна с адским пеклом. Не случайно в одной из русских легенд кузнец называет черта «земляком». Увидев в церкви изображение черта в сцене страшного суда, он «намалевал» себе в кузнице такого же и всякий раз, приходя работать, приветствовал нечистого: «Здорово, земляк!» Это доброжелательное отношение кузнеца к черту обеспечивало благополучие в его работе. Традиционно женщины старались обходить деревенскую кузницу стороной, полагая, что там манит нечистый.

Кузнец и черт - довольно устойчивая пара персонажей в русских сказках, легендах и быличках. Здесь черт выступает в качестве подмастерья кузнеца, попутчика или клиента, которому нужна кузнечная работа. В вологодской сказке рассказывается, например, о деловых отношениях этих персонажей:

Ноцью приехал на Кузьму и Демьяна, цорт приехал на ве-шаном цоловеке к кузнецу. «Куй», - говорит. Кузнец посмотрел, а нога-то цоловецья, сразу и страшился, а цорт говорит: «Куй, куй, паря, не бойся». Подобные рассказы основаны на поверьях, что черти для езды вместо лошадей использовали самоубийц, утопленников, удавленников, умерших от опоя, ведьм. В таких повествованиях, как правило, отмечается, что лошадь не дает себя подковать, и не всякий кузнец может с ней справиться. Крестьяне также полагали, что если клиент ушел от кузнеца, не сказав ни слова, не поблагодарив за работу, не расплатившись, то это был не человек, а черт. Истории о невозможности подковать лошадь служили своеобразным оправданием для неудачливого кузнеца: если с лошадью никак не справиться, то утверждали, что она чертова, да и не лошадь вовсе. Однако в народе считали, что настоящий профессионал, который обладает магическим знанием и специальными приемами, должен справиться и с демонической, и с обычной, но норовистой лошадью. Вот одно из описаний необычного мастерства кузнеца:

С приметам кузнецы ковали. Мне дядя рассказывал: «Возил я лошадь к трем кузнецам. За ногу не могут взять: дикая. Привел к четвертому. Тот говорит:

Ко мне не к первому ведешь?

Нет, к четвертому.

Провел кузнец рукой от головы лошади до ног. И все ноги она дала, не сопротивлялась: знал что-то кузнец. С приметам!» Наряду с благосклонным отношением кузнеца к черту в фольклоре в большей степени представлены мотивы соперничества и противоборства этих двух персонажей. В тамбовском поверье Илья Пророк выступает в роли кузнеца, который кует громовые стрелы и поражает ими чертей: поэтому черти не любят кузнецов, а молния никогда не ударяет в кузницу. Распространенным в фольклоре является мотив «кузнецы бьют молотами плененных чертей». В сказках и мифологических рассказах кузнец нередко обманывает и прогоняет черта. Зная нелюбовь к себе, черт старается с помощью своих необычных умений перехитрить кузнеца и поставить в безвыходное положение на грани смерти, и только при обещании перестать издеваться над ним и относиться к нему с уважением он спасает кузнеца от неминуемой казни. В легендах и сказках черт-подмастерье иногда знает кузнечное дело лучше самого хозяина. Он может выполнять работы, вероятность которых допустима только с точки зрения мифопоэти-ческого сознания: перековывает старых на молодых, калек на здоровых, уродливых на красавцев. Вот как это описывается в одном из текстов:

Раз как-то не было хозяина дома, а в кузнице оставался один работник. Видит он - едет мимо старая барыня, высунул голову из дверей и давай кричать: «Эй, господа! Вы пожалуйте сюда; здесь новая работа открывается, старые в молодых переделываются». Барыня сейчас из коляски да в кузницу. <…> «Ну, вот тебе деньги, сделай из меня молодую». Нечистой взял деньги, посылает кучера на деревню: «Ступай, - говорит, - притащи сюда два ушата молока»; а самоё барыню схватил клещами за ноги, бросил в горн и сжег всю дочиста, только одне косточки и остались. Как принесли два ушата с молоком, он вылил их в кадушку, собрал все косточки и побросал в молоко. Глядь - минуты через три выходит из молока барыня, да молодая, да красивая! Не зная «чертовых» хитростей, кузнец попытался «перековать» старого барина, но от того остались только обгорелые косточки. Тут-то работник и пришел на помощь хозяину, потребовав, однако, с кузнеца клятву не бить черта молотом и «держать честь» к нему. В другом варианте этого сюжета черт под видом цыгана нанимается к кузнецу и показывает невиданное мастерство: сковывает ногу хромому атаману, перековывает калек в здоровых, безобразных в красавцев. Он оказывается отменным подмастерьем - десять против него не сработают. А сам кузнец-хозяин только смотрит и деньги за работу пересчитывает. Сказка тем не менее завершается тем, что кузнец после помощи «цыгана» в переделывании дряхлого старика в молодца швыряет изображение нечистого в огонь: «…с той поры черт почернел еще хуже, и любимым местом его стали кузнечные трубы».

Постоянная надобность крестьян в кузнечной работе, отразившаяся в поговорке: «Кузнецу, что козлу, везде огород», а также хорошая оплата за труд обусловили представление о зажиточности кузнецов. Статус кузнеца как богатого человека запечатлен в русских поговорках: «У кузнеца, что стукнул, то гривна», «Муж кузнец, жена барыня». В подблюдных песнях образ кузнеца символизирует богатого жениха:

Идет кузнец из Питера,

Одна пола - во сто рублей,

Другая пола - во тысячу,

Самому кузнецу - и цены нет.

При рассмотрении образа кузнеца нельзя не обратить внимания на мифологические характеристики материала, с которым связана кузнечная работа. Железо - один металлов, который в традиционной культуре издревле наделяется не только положительными свойствами, но и высоким сакральным статусом. Этот металл является одним из универсальных оберегов, что объясняется его прочностью, твердостью, долговечностью, связью с огнем. Железные предметы часто применяют в качестве оберега людей, находящихся в переходном состоянии: беременных, рожениц, новорожденных, молодых на свадьбе. Так, чтобы избежать сглаза, беременные носили кусок железа за пазухой. Для предотвращения порчи предметы из железа клали в постель или под кровать роженицы, а также в колыбель новорожденного или под нее. Для этого могли использовать колющие и режущие вещи, имеющиеся в любом крестьянском хозяйстве: иглу, нож, ножницы, топор и подобные. Оберегом от нечистой силы и дурного глаза служили металлические украшения и звенящие бубенчики на некоторых деталях костюма невесты, поддужные колокольчики в упряжи свадебных повозок. В Святки девушки, отправляясь гадать в особенно опасные, согласно народным представлениям, места, обязательно захватывали с собой кочергу, сковороду или сковородник, чтобы защититься от активной в это время нечисти. При обряде опахивания женщины, составлявшие процессию, с помощью металлической утвари и орудий труда - печных заслонок, сковородок, лезвий кос и других - создавали лязгающие звуки, что должно было, по поверьям, отогнать коровью смерть от деревни. Подчас спасти человека могло не наличие у него металлических вещей, а лишь упоминание о них. Так, на Русском Севере верили, что если человек тонет, чтобы его водяной не затянул в воду совсем, надо вслух перечислять любые известные ему железные предметы. Как обладающие защитной силой предметы из железа часто упоминаются в текстах заговоров: это «высокие железные тыны», «крепкие замки» и подобные.

Соответственно признакам крепости, прочности, долговечности железо в традиционной культуре считалось символом здоровья; не случайно существует метафорическое выражение «железное здоровье». В связи с этим железо, как и другие металлы, широко использовалось в лечебной практике.

С другой стороны, из-за признаков холодности, неподвижности железо в мифопоэтическом сознании противопоставлялось живой природе и воспринималось как элемент «мертвого мира». Поэтому в народных представлениях оно нередко выступает как атрибут нечистой силы. Согласно севернорусским верованиям, атрибутом русалок являются железные крюки, которые они держат в руках; у полудениц - сковороды, у лешачихи - железный гребень, у шуликунов - железные колпаки и палки с крюками. Иногда даже образы мифологических существ и мифологизированных персонажей в народном воображении наделяются железными частями тела: у колдунов и чертей - зубы, у полесских русалок - груди. Представления о потустороннем происхождении железа связаны, кроме того, с добычей железа из-под земли, а также с полудемоническим статусом кузнеца, превращающего бесформенный металл в предметы человеческого быта.

Покровителями кузнецов и кузнечного ремесла в народной традиции считались святые Косма и Дамиан. Ко дню их памяти - 1/14 ноября - мастера кузнечного дела обычно выполняли обет-ные работы, а вырученные деньги раздавали нищим или покупали на них свечи, чтобы поставить к иконе своих святых покровителей. Сам день Кузьмы и Демьяна, как полагали в народе, был опасным для кузнецов. В этот день они никогда не работали. Неслучайно в приведенной выше вологодской сказке клиентом, приехавшим к кузнецу в ночь на Кузьму и Демьяна, оказывается черт, а его «лошадь» - «вешаным цоловеком». В народном календаре день памяти этих святых воспринимался как начало зимы и связывался с наступлением холодов и установлением санного пути. Отсюда многочисленные пословицы, относящиеся к этому дню: «Козьма и Демьян с гвоздем», «Козьма-Демьян с мостом», «Козьма-Демьян подмостят» и другие. Все эти пословицы изображают святых как особых кузнецов, работающих не в рамках кузницы, а в природном пространстве.

После празднования Кузьминок, посвященных Кузьме и Демьяну, для кузнецов наступала жаркая пора работы, связанной с приведением в порядок орудий труда после уборочного сезона, а также с подковыванием лошадей и ремонтом средств передвижения, предназначенных для зимнего периода.

Развитию ремёсел у славян способствовали богатые природные ресурсы, в том числе и железная руда. Её добыча не составляла труда. Особенным спросом пользовалась болотная луговая руда - лимонит. Основой болотной руды была ржавчина - гидроксил железа. На дне водоёмов из ржавчины и других соединений железа образовывались округлые камешки величиной с яйцо. Таким образом, на свет появлялась железная руда.

Бронза, кость и камень использовались в быту наравне с железом. Из железа выковывали части инструментов и оружия.

Железный век вывел кузнечное ремесло на первый план, а кузнецы стали востребованными ремесленниками. В Киевской Руси всё оружие воинов и инструменты выковывались из чёрного металла.

С помощью сыродутного пресса из железной руды получали железо. Древнерусскую сыродутную печь ставили на основание из больших камней, обмазанные глиной. Стенки печи так же выкладывались из камня, или делались из глины. Растапливали печи, как и сейчас - древесным углём. В передней стенке печи делали отверстие, в которое вставляли форму (сопло). Через него же и вынимали крицу - конечный продукт плавки. Крице, которая шла на продажу, древнерусские металлурги придавали форму лепёшки.

Углеродистую сталь получали с помощью сыродутной печи, кузнечного горна, а также путём цементации железа или сырцовой стали.

Технологии ковки металла:

Основной технологией механической обработки металла была ковка в горячем состоянии . Кроме ковки в работе с чёрным металлом использовалась сварка железа со сталью, паяние, цементация, резание металла напильником и на точильном круге. А также полировка и инкрустация чёрного металла с цветными и благородными металлами. Значительная часть стальных предметов подвергалась либо просто закалке, либо закалке с последующим отпуском. Для закалки использовались растительное масло, животный жир, вода с добавление мёда или сахара. Некоторые изделия закаливались целиком, другие - только в рабочей части, благодаря чему изделие имело твёрдое лезвие, мягкое тело и плавный переход между ними. Кузнецы свято хранили секреты закалки стали и никому их не выдавали.

Одним из самых важных оборудований для кузнецов был горн, который представлял собой жаровню на глинобитном возвышении. У одного из краёв жаровни находилось горнило для углей. Археологические исследования доказали, что у кузнецов на Руси были все необходимые для работы инструменты: наковальня, молотки, зубила, клещи, пробойники, обжимки и тиски.

Для изготовления самого необходимого в быту инструмента - ножа, использовалось на Руси сочетание двух металлов: железа и стали. Не менее распространённым железным предметом были гвозди. Так появилась особая специализация кузнеца - гвоздичник.

Ещё одной важной сферой деятельности кузнецов было изготовление подков, которых было более 100 видов. И все они получались методом ручной ковки. А попытки отливать и штамповать подковы так и не увенчались успехом.

Первыми древнерусскими ремесленниками-профессионалами были кузнецы. Кузнец в былинах, преданиях и сказках является олицетворением силы и мужества, добра и непобедимости. Железо тогда выплавляли из болотных руд. Добыча руды производилась осенью и весной. Ее сушили, обжигали и везли в металлоплавильные мастерские, где в специальных печах получали металл. При раскопках древнерусских поселений часто находят шлаки - отходы металлоплавильного процесса - и куски железистой крицы, которые после энергичной проковки становились железными массами. Обнаружены и остатки кузнечных мастерских, где встречены части горнов. Известны погребения древних кузнецов, которым в могилы положили их орудия производства - наковальни, молотки, клещи, зубила.

Древнерусские кузнецы снабжали землепашцев сошниками, серпами, косами, а воинов-мечами, копьями, стрелами, боевыми топорами. Все, что необходимо было для хозяйства - ножи, иглы, долота, шилья, скобели, рыболовные крючки, замки, ключи и многие другие орудия труда и бытовые вещи, - изготавливали талантливые умельцы.

Особого искусства достигли древнерусские кузнецы в производстве оружия. Уникальными образцами древнерусского ремесла Х века являются предметы, обнаруженные в погребениях Черной Могилы в Чернигове, некрополей в Киеве и других городах.

Необходимой частью костюма и убора древнерусского человека, как женщины, так и мужчины, были различные украшения и амулеты, сделанные ювелирами из серебра и бронзы. Именно поэтому частой находкой в древнерусских постройках являются глиняные тигельки, в которых плавили серебро, медь, олово. Затем расплавленный металл разливали по известняковым, глиняным или каменным формочкам, где был вырезан рельеф будущего украшения. После этого на готовое изделие наносился орнамент в виде точек, зубчиков, кружочков. Различные привески, поясные бляшки, браслеты, цепочки, височные кольца, перстни, шейные гривны - вот основные виды продукции древнерусских ювелиров. Для украшений ювелиры использовали различную технику - чернь, зернь, скань-филигрань, тиснение, эмаль.

Техника чернения была довольно сложной. Сначала готовилась «черневая» масса из смеси серебра, свинца, меди, серы и других минералов. Затем этим составом наносился рисунок на браслеты, кресты, кольца и другие ювелирные изделия. Чаще всего изображали грифонов, львов, птиц с человеческими головами, различных фантастических зверей.

Совсем других методов работы требовала зернь: маленькие серебряные зернышки, каждое из которых в 5-6 раз меньше булавочной головки, припаивались к ровной поверхности изделия. Какого труда и терпения, например, стоило напаять 5 тысяч таких зернышек на каждый из колтов, что найдены при раскопках в Киеве! Чаще всего зернь встречается на типично русском украшении - лунницах, которые представляли собой подвески в виде полумесяца.

Если вместо зернышек серебра на изделие напаивались узоры из тончайших серебряных, золотых проволочек или полосок, то получалась скань. Из таких нитей-проволочек создавался подчас невероятно затейливый рисунок.

Применялась и техника тиснения на тонких золотых или серебряных листах. Их сильно прижимали к бронзовой матрице с нужным изображением, и оно переходило на металлический лист. Тиснением выполняли изображения зверей на колтах. Обычно это лев или барс с поднятой лапой и цветком в пасти. Вершиной древнерусского ювелирного мастерства стала перегородчатая эмаль.

Эмалевой массой служило стекло со свинцом и другими добавками. Эмали были разных цветов, но особенно любили на Руси красный, голубой и зеленый. Украшения с эмалью проходили сложный путь, прежде чем стать достоянием средневековой модницы или знатного человека. Сначала на будущее украшение наносили весь рисунок. Потом на него накладывали тончайший лист золота. Из золота же нарезали перегородки, которые припаивали к основе по контурам рисунка, а пространства между ними заливали расплавленной эмалью. Получался изумительный набор красок, игравший и блиставший под солнечными лучами разными цветами и оттенками. Центрами производства украшений из перегородчатой эмали были Киев, Рязань, Владимир...

А в Старой Ладоге в слое VIII века при раскопках обнаружен целый производственный комплекс! Древние ладожане соорудили вымостку из камней - на ней и были найдены железные шлаки, заготовки, отходы производства, обломки литейных форм. Ученые полагают, что здесь когда-то стояла металлоплавильная печь. Найденный тут же богатейший клад ремесленных инструментов, видимо, связан с этой мастерской. В составе клада двадцать шесть предметов. Это семь маленьких и больших клещей - они использовались в ювелирном деле и обработке железа. Для изготовления ювелирных изделий применялась миниатюрная наковаленка. Древний слесарь активно пользовался зубилами - их здесь найдено три. С помощью ювелирных ножниц резали листы металла. Сверлами проделывали отверстия в дереве. Железные предметы с отверстиями служили для вытягивания проволоки при производстве гвоздей и ладейных заклепок. Найдены также ювелирные молоточки, наковаленки для чеканки и тиснения орнаментов на украшениях из серебра, бронзы. Здесь же обнаружены и готовые изделия древнего ремесленника, - бронзовое кольцо с изображениями человеческой головы и птиц, ладейные заклепки, гвозди, стрела, клинки ножей.

Находки на городище Новотроицком, в Старой Ладоге и других поселениях, раскопанных археологами, говорят о том, что уже в VIII веке ремесло начало становиться самостоятельной отраслью производства и постепенно отделяться от сельского хозяйства. Это обстоятельство имело важное значение в процессе образования классов и создания государства.

Если для VIII столетия мы знаем пока лишь единичные мастерские, а в целом ремесло носило домашний характер, то в следующем, IX веке их число значительно увеличивается. Мастера производят теперь продукцию не только для себя, своей семьи, но и для всей общины. Постепенно укрепляются дальние торговые связи, различные изделия продаются на рынке в обмен на серебро, меха, продукты сельского хозяйства и другие товары.

Интерес к кузнечному делу постоянно возрастает, а вот учебной литературы, в которой бы описывались технологические основы ковки, явно недостаточно. Надеемся, что этот материал в какой-то мере заполнит образовавшийся пробел и поможет начинающим кузнецам изучить основы ковки, а также приобщит их к беспокойному и творческому братству кузнецов-художников.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАЛЛЕ

При ковке изделий мастерам приходится иметь дело с материалами (сталями различных марок, цветными металлами, сплавами), которые имеют самые разнообразные физические, механические и технологические свойства.

Наиболее широко в кузнечных работах используется сталь - сплав железа с углеродом. В зависимости от количества углерода стали подразделяются на низко-углеродистые (до 0,25 %С),средне-углеродистые (0,25-0,6% С) и высокоуглеродистые (0,6-2 % С). Повышение содержания углерода увеличивает твердость и закаливаемость стали, но снижает теплопроводность и ковкость.

Из цветных металлов в кузнечном деле используют в основном медь и алюминий, а также их сплавы, например латуни (Л90, Л80, Л68, Л62 и др.), бронзы (БрОЦ4-3 и др.).

Все металлы и сплавы имеют поликристаллическое строение, то есть состоят из отдельных прочно сросшихся друг с другом зерен металла, между которыми располагаются в виде тонких прослоек неметаллические включения оксидов, карбидов и других соединений. Зерна, в свою очередь, также имеют кристаллическое строение, их размеры составляют 0,01-0,1 мм.

При ковке деформация протекает главным образом вследствие скольжения зерен относительно друг друга, так как связь между ними слабее, чем прочность самих зерен.

В результате ковки зерна металла вытягиваются в направлении течения металла, что ведет к образованию мелкозернистой строчечной структуры (чем мельче зерна металла, тем он прочнее). Одновременно вытягиваются неметаллические включения, что можно наблюдать даже невооруженным глазом.

Размеры зерна, а следовательно, и прочностные свойства металла- в значительной степени определяются температурным режимом ковки. Поэтому ковать металл следует в определенном интервале температур, чтобы измельченные в процессе деформирования зерна затем снова не выросли под действием высокой остаточной температуры. Каждый кузнец, чтобы получить из стали качественное изделие и придать ему соответствующие свойства с помощью термообработки, должен разобраться в диаграмме состояния железо - углерод. Рассмотрим фрагменты диаграммы, на которой по оси ординат отложена температура сплава, по оси абсцисс - содержание углерода в процентах (рис. 1).

Рис.1. Диаграмма состояния железо - углерод

Выше линии GS все стали имеют структуру аугтенита - однородного твердого металла, состоящего из одинаковых по составу и строению зерен.

При нагревании углеродистых сталей до температуры ниже критической линии РS=723 градуса С в них не происходит изменений структуры.

Нагрев заготовок. Это важная и ответственная операция, от которой зависят качество изделия и стойкость инструмента. Ковку, как правило, проводят, нагрев металл до так называемой ковочной температуры с целью повышения его пластичности и снижения сопротивления деформированию. Температурный интервал ковки зависит от химического состава и структуры обрабатываемого металла.

Следует также учитывать, что при нагреве углеродистых сталей происходит выгорание углерода с поверхностного слоя изделия на глубину до 2-4 мм, ведущее к снижению прочности и твердости стали, к ухудшению ее закаливаемости.

Ковать заготовку следует только тогда, когда она равномерно прогреется. Для каждой марки стали имеется свой температурный интервал ковки, то есть определены температуры начала ковки Тн и ее конца Тк. В результате нагрева металла несколько выше температуры Тн металл приобретает крупнозернистую структуру, его пластичность снижается. Нагрев металла до еще более высокой температуры приводит к неисправимому браку - пережогу, в результате чего металл при ковке разрушается.

При ковке заготовок, нагретых ниже температуры Тн, возможно образование трещин. Поэтому при ковке следует помнить пословицу: «Куй железо, пока горячо». То есть ковать металл необходимо в температурном режиме Тн- Тк (заштрихованная зона на диаграмме состояния железо - углерод). Температуру нагретого металла можно определить по цветам каления и побежалости, а марки стали - по искре (табл. 1-3).

Топливо. Для нагрева заготовок кузнецы применяют различные виды топлива: твердое, жидкое и газообразное.

Чаще всего для нагрева заготовок в кузницах используется каменный уголь. Причем желательно, чтобы уголь был черного цвета, блестящий, размеры его кусков приблизительно должны соответствовать размерам грецкого ореха. Кузнецы так и называют такой уголь - орешек. Часто применяется и кокс, который имеет высокую температуру сгорания. Можно использовать и дрова лиственных пород деревьев (дуб, ясень, береза и др.). Однако самым хорошим топливом является древесный уголь, бывший основным кузнечным топливом вплоть до середины XVIII в.

В настоящее время в кузнечных цехах широко применяются электропечи и печи, работающие на жидком или газообразном топливе.

Горны и печи. Основа стационарного горна -стол, где устраивается очаг для нагрева заготовок. В кузнице горн обычно устанавливают по центру стены, противоположной входу (основной стены). Высота стола горна определяется ростом кузнеца, удобством переноса заготовки из горна на наковальню и принимается равной 700- 800 мм; обычные размеры поверхности стола 1×1,5 или 1,5×2 м. Если предполагается изготавливать крупные предметы, такие, как ворота, решетки, то горн устанавливают на некотором расстоянии от стены и стол делают увеличенных размеров. Поверхность стола горна выкладывается из кирпича, пиленого камня, железобетона. Постамент делается в виде ящика, стенки которого сложены из бревен, досок, кирпича или камня, а внутренность заполнена битым мелким камнем, песком, глиной, горелой землей.

Таблица 1. Зависимость цвета каления заготовки от температуры нагрева

Таблица 2. Определение температуры нагрева по цветам побежалости

Таблица 3. Определение марок стали по искре

Центральное место стола занимает очаг, или горновое гнездо (иногда предусматриваются два очага). Горн, предназначенный для художественной ковки, обычно делается с центральным расположением очага. Размеры гнезда определяются назначением горна и размерами нагреваемых, заготовок. Центральное гнездо имеет в плане круглую или квадратную форму размером 200×200 или 400×400 мм и глубиной 100-150 мм.

Рис.2. Устройство фурмы

Рассмотрим устройство и принцип действия обычной фурмы нижнего дутья (рис. 2). Воздух (от вентилятора или мехов) подводится через патрубок в корпус фурмы и через чугунную колосниковую решетку попадает в зону горения. Регулирование количества подаваемого воздуха осуществляется заслонкой. Для очистки корпуса фурмы от золы и других отходов горения предназначена донная крышка.

Для создания пламени различного вида применяют колосниковые решетки с определенными формами отверстий для прохода воздуха. Так, равномерно расположенные круглые отверстия способствуют образованию цилиндрического факельного пламени, щелевые отверстия - узкого и удлиненного.

Над стационарным горном для сбора и отвода из кузницы дыма и газов устанавливается вытяжной зонт. Размеры нижнего входного отверстия зонта обычно соответствуют размерам стола горна. Зонты, как правило, изготовляют из листового железа толщиной 0,5 - 1,5 мм.

Рис.3. Оборудование для нагрева заготовок: стационарный металлический горн (слева): 1-вытяжная труба; 2-зонт; 3-бачок с водой для охлаждения инструмента; 4-рычаг для регулирования подачи воздуха; 5-воздухопровод; 6-заслонка; 7-конический наконечник; 8-фурма; 9-литой стол; 10-очаг; типы зонтов (справа): а,б-дымоход в стене; в-наружный боковой дымоход; г-наружный центральный дымоход

Как правило, зонты укрепляют над горном на высоте 500-600 мм от стола (рис. 3). Однако не всегда такая высота расположения зонта способствует максимальному удалению отходящих газов. Поэтому для лучшего улавливания дыма высоту зонта приходится определять опытным путем, учитывая особенности горна, например силу дутья.

В некоторых случаях зонты оснащаются опускающимися крыльями. Недостаток металлических зонтов - быстрое их прогорание.

Рис.4. Стационарный горн с кирпичным зонтом (слева): 1-бачок с водой; 2-водоохлаждаемая фурма; шахтный газовый горн (справа)

Более надежны и долговечны зонты, сложенные из огнеупорного кирпича (рис. 4). Однако такие зонты значительно тяжелее металлических, и для их устройства необходима металлическая рама из уголков или швеллеров, а иногда и дополнительные подпорки по углам.

Переносные горны применяются для нагрева заготовок небольшого размера. Переносной горн состоит из металлической рамы, на которой сверху крепится стол с очагом и вентилятором для подачи воздуха. Вентилятор приводится во вращение от ножной педали. Можно для нагрева заготовок использовать паяльную лампу, которую ставят в небольшую ямку, а рядом складывают печурку из огнеупорного кирпича (рис. 5).

Рис.5. Переносные горны с паяльной лампой

Заготовки закладывают в щель между кирпичами. Или же кирпичи ставят на торец, на них кладут колосниковую решетку, а на нее устанавливают печурку из четырех кирпичей, в которую засыпают уголь. Снизу размещается паяльная лампа с патрубком.

Рис.6. Переносной горн с пылесосом

Конструкция легкого переносного горна с бытовым пылесосом показана на рис. 6. Постамент горна сварен из уголков, а верхняя часть стола выложена из огнеупорного кирпича. На верхние горизонтальные уголки кладется фурма с зольником. На расстоянии 150 мм от фурмы к зольнику приваривают патрубок внутренним диаметром 30 мм, который соединяют с шлангом пылесоса. При этом необходимо иметь в виду, что шланг вставляется в этом случае не в нижнее, а в верхнее (нагнетающее) гнездо пылесоса. Нижнюю чашку пылесоса с фильтром снимают, а пылесос устанавливают на подставку. В тех случаях когда отсутствует электричество для привода вентилятора, можно использовать мехи.

Клинчатые мехи двойного действия дают спокойное дутье, в результате чего создается ровное пламя и заготовки нагреваются равномерно (рис.7).

Рис.7. Клинчатые мехи

В современных кузницах для дутья применяют различные вентиляторы с электроприводом.

РАБОЧЕЕ МЕСТО КУЗНЕЦА, ОБОРУДОВАНИЕ, ИНСТРУМЕНТ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Для кузнечных работ необходимо большое число разнообразных инструментов и приспособлений. Основной опорный кузнечный инструмент-наковальня (рис. 8).

Рис. 8. Наковальни и шпераки: а - безрогая, однорогая и двурогая наковальни (1 - лицо; 2 - квадратное отверстие; 3 - хвост; 4 - скобы; 5 - стул; 6 - лапы; 7 - конический рог; 8 - незакаленная площадка; 9 - круглое отверстие); 6 - шпераки (1 - вставляемый в наковальню; 2 - вбиваемый в землю; 3 - для мелких работ); в - переносная наковальня; г - наковальня, укрепленная на стуле

Современные наковальни изготовляют из стали 45Л методом литья массой от 10 до 270 кг. Наковальни бывают разных типов: безрогие, однорогие, двурогие. Наиболее удобна и универсальна в работе так называемая двурогая наковальня, приведенная на рис. 8, а (справа). Верхняя горизонтальная шлифованная плоскость у наковальни называется лицом, или наличником, на ней выполняются все основные кузнечные работы. Боковые грани наковальни образуют с лицевой поверхностью угол 90°, ребра наковальни должны быть довольно острыми, без сколов и заминов. На ребрах проводят гибку и раздачу материала, а также некоторые вспомогательные операции.

Конический рог наковальни предназначен для радиусной гибки полос и прутков, а также для раскатки и сварки кольцевых заготовок.

С противоположной стороны от рога расположен хвост, используемый для гибки и правки замкнутых прямоугольных изделий. В районе хвоста квадратное отверстие размером 35×35 мм, которое применяется для установки подкладного инструмента - нижняков. Около рога расположено круглое отверстие диаметром 15-25 мм для пробивки отверстий в заготовках.

Снизу у наковальни лапы, необходимые для крепления наковальни (с помощью скоб) к деревянному стулу или металлической подставке. В качестве стула обычно используют массивный чурбан или пень (дубовый, кленовый, березовый) диаметром 500-600 мм. Когда нет возможности подобрать необходимый чурбан, то берут металлическую или деревянную бочку, набивают песком, глиной, землей, хорошо утрамбовывают, сверху кладут толстую деревянную прокладку, на которую и крепят наковальню.

Легкие переносные (походные) наковальни имеют специальные ножки.

Наковальни продаются в хозяйственных магазинах. Если наковальню купить не удалось, то на первое время ее можно заменить куском рельс или массивным прямоугольным металлическим бруском.

Большое внимание следует уделить установке стула, который должен стоять вертикально и не вибрировать. Для этого стул закапывают на глубину не менее 0,5 м, а землю вокруг него хорошо утрамбовывают. Высота стула зависит от роста кузнеца и обычно составляет 600-700 мм. Самая удобная для работы высота, когда кузнец, стоящий рядом с наковальней, не наклоняясь, достает до наличника слегка согнутыми пальцами.

Качественная наковальня издает высокий и чистый звук при легком ударе молотком, а молоток при этом отскакивает со звоном.

Для мелких работ кузнецы применяют наковальни небольших размеров или специальные наковальни - шпераки (рис. 8, б). Одни шпераки устанавливаются своими четырехгранными хвостовиками в
квадратное отверстие наковальни, другие, имеющие удлиненную вертикальную стойку, вбиваются заостренным концом в деревянный чурбан или в землю.

Рис. 9. Ударный инструмент: 1-с шаровым задком; 2,4-с клиновидным односторонним задком; 3,6-с двусторонним продольным задком; 5-с двусторонним поперечным задком

К ударному инструменту относят молотки-ручники, боевые молоты и кувалды (рис. 9). Ручник - основной инструмент кузнеца, с помощью которого он кует небольшие изделия или управляет процессом ковки с молотобойцами.

Обычно ручники имеют массу 0,5-2 кг, но часто кузнецы применяют и более тяжелые молотки массой до 4-5 кг. Рукоятки ручников делают из древесины лиственных пород деревьев (граба, клена, кизила, березы, рябины, ясеня). Рукоятки должны быть гладкими, без трещин, удобно лежать в руке, длина их 350-600 мм.

Боевые молоты -это тяжелые молотки массой 10-12 кг, которыми молотобойцы работают двумя руками. Головки боевых молотов бывают с односторонним клиновидным задком, а также с двусторонним задком (продольным или поперечным). Нижняя рабочая поверхность головки (бой) предназначена для основной ковки, а верхний клиновидный задок - для разгона металла вдоль или поперек оси заготовки. Рукоятка молота изготовляется из тех же пород деревьев, что и у ручника; длина рукоятки подбирается в зависимости от массы головки молота, роста молотобойца и достигает 70-95 см.

Кувалда - тяжелый (до 16 кг) молот с плоскими бойками применяется при тяжелых кузнечных работах, где требуется большая ударная сила.

Все ударные инструменты должны быть максимально надежны, при этом особое внимание уделяется креплению рукоятки с головкой. Форма отверстия в головке молота - всада, куда вставляется рукоятка, - делается эллипсообразной и имеет двусторонний уклон 1:10 от середины к боковым граням. Это облегчает всаживание рукоятки в головку молота и обеспечивает надежное ее закрепление после забивки клина. Практикой установлено, что самыми надежными являются металлические заершенные клинья, которые входят на глубину, равную 2/3 ширины головки молота, и забиты под углом к продольной оси кувалды (молота).

При работе боевыми молотами используют три вида ударов: легкие (локтевые), средние, или плечевые (удар с плеча), сильные (навесные), когда молот описывает в воздухе полный круг. Навесными ударами работают молотобойцы при проковке заготовок большой массы и при кузнечной сварке массивных деталей (рис. 10).

Для улучшения качества изготовляемых изделий и повышения производительности кузнецы часто применяют различный подкладной инструмент, устанавливаемый под молот или на наковальню. Для работы под молот используются простые и фасонные кузнечные зубила, пробойники, гладилки и раскатки (рис. 11). На наковальню устанавливаются подсечки, конусные оправки, вилки для гибки, гвоздильни, различные скобы и приспособления для специальных видов ковки.

Рис. 11. Подкладной инструмент: а-зубила (1-для поперечной рубки холодного металла; 2-для поперечной рубки горячего металла; 3-для продольной рубки; 4-для рубки по радиусу; 5-для фасонной рубки); б-пробойник (изготовляют с круглым, квадратным и другими сечениями бородки); в-прошивни (1-конические; 2-цилиндрические); г-гладилки; д-раскатка

Применяется и парный подкладной инструмент, к которому относятся обжимки, подбойники, гвоздильни с шляпочными молотками, специальные штампы для фигурных изделий.

Рукоятки подкладного инструмента делают из дерева, толстой проволоки или упругого троса. Длина рукояток 500- 600 мм. Деревянные рукоятки забивают во всад головки не расклинивая. Это делают для того, чтобы вибрация и удары не передавались через рукоятку. Проволочную рукоятку закручивают вокруг головки в горячем состоянии, а рукоятку из троса заклинивают и запаивают во всаде.

Рассмотрим некоторые особенности подкладного инструмента..

Начнем с подкладного инструмента под молот. Зубила кузнечные подразделяются на зубила для рубки нагретых и холодных заготовок. Зубила для холодной рубки делают более массивными, с углом заточки ножа 60°, ножи у зубил для горячей рубки делаются более тонкими, с углом заточки 30° (рис. 11, а).

Форма ножа у зубил для художественной ковки делается либо прямолинейной, либо с кривизной в одной плоскости (или даже в двух плоскостях).

Зубила с прямым ножом изготовляют как для поперечной рубки, так и для продольной, с односторонней заточкой или двухсторонней. Нож зубила для поперечной рубки расположен параллельно оси рукоятки, а нож зубила для продольной рубки - перпендикулярно ручке. Односторонняя заточка зубила применяется в том случае, когда требуется получить срез с перпендикулярным торцом, а если у изделия допускается наклонный торец или нужна фаска, то необходимы зубила с двухсторонней заточкой. Зубила с притупленным ножом используют для нанесения различных орнаментов на изделия.

Зубила с кривизной ножа в горизонтальной плоскости служат для вырубки из листового материала различных криволинейных элементов, например цветов, акантовых листьев.

Фасонные зубила с двойной кривизной ножа применяются для вырубки каких-либо элементов из объемных заготовок.

Кузнецы при работе зубилом обязаны иметь в виду следующее: чтобы нож не тупился, под заготовку необходимо подложить прокладку (железный или медный лист). Кстати, прокладка предохранит лицо наковальни от повреждения.

При отрубке от заготовки части следует соблюдать некоторые правила. Так, начальные и завершающие удары по зубилу нужно наносить весьма осторожно: вначале - чтобы зубило правильно врезалось в заготовку, в конце - чтобы отрубаемая часть не улетела и не поранила кого-либо. Место, где производится отрубка, необходимо огородить сеткой.

Пробойники предназначены для пробивки отверстий, различных углублений в сравнительно тонких заготовках и для орнаментации изделий. В зависимости от формы пробиваемых отверстий сечение бородки (рабочей части пробойника) может быть круглым, овальным, квадратным, прямоугольным или фасонным (рис. 11, 6)..

Для пробивки отверстий в толстых заготовках применяют прошивни и специальные пуансоны, которые отличаются от пробойников тем, что не имеют рукояток и удерживаются клещами (рис. 11, в).

Из кузнечной практики известно, что для облегчения извлекания прошивня из пробиваемого отверстия в предварительно намеченное углубление подсыпают немного мелкого угля (в процессе прошивки газы, образующиеся из угля, способствуют выталкиванию инструмента).

Гладилки служат для выравнивания неровностей на поверхности поковки после обработки ее молотом. Гладилки бывают с плоскими и цилиндрическими рабочими поверхностями различных размеров и формы. Для выравнивания больших плоскостей обычно применяют гладилки с рабочей поверхностью размером 100×100 мм, для выравнивания небольших поверхностей - гладилки размером 50×50 мм. Гладилки с цилиндрической поверхностью необходимы для выравнивания галтелей и радиусных поверхностей (рис. 11, г.].

Раскатки предназначаются для ускорения раздачи (удлинения) металла вдоль и поперек оси заготовок, а также для выбивания цилиндрических пазов на заготовках и для орнаментации изделий (рис. 11, д).

Познакомимся с подкладным инструментом, установленным на наковальню. Такой инструмент снабжается хвостовиком квадратного сечения, который вставляется в соответствующее гнездо в наковальне (рис. 12).

Рис. 12. Подкладной инструмент, устанавливаемый на наковальне: 1-просечки; 2-конусные оправки; 3-вилка; 4-6-оправки

Подсечки применяют для рубки заготовок при помощи ручника. Заготовку накладывают на лезвие подсечки и, ударяя по ней ручником, отрубают необходимую часть. Угол заточки лезвия подсечки 60°. Следует помнить, что рубку заготовки нельзя доводить до конца, чтобы не испортить лезвие подсечки. Вначале проводят глубокую подрубку заготовки, а окончательное отделение части заготовки производят на краю наковальни легким ударом ручника.

Конусные оправки служат для расширения отверстий в поковке, раздачи колец и выполнения гибочных операций.

Вилки используют для гибки и завивки заготовок. Кроме того, к подкладным инструментам относятся различные оправки для ковки уклонов, гибки и кузнечной сварки звеньев цепи.

Рис. 13. Парный подкладной инструмент: а-обжимки (1-3) и подбойка (4); б-приспособления для высадки гвоздей, болтов, заклепок

Парный подкладной инструмент включает в себя нижний инструмент (нижних), который хвостовиком квадратного сечения вставляется в отверстие наковальни, и верхний инструмент (верхняк), имеющий рукоятку для держания (рис. 13, а).

К этой группе относят обжимки (для придания предварительно откованной заготовке правильной цилиндрической, прямоугольной или многогранной формы) и подбойки (для продольной или поперечной раздачи металла). Для специальных художественных работ применяются особые штампы с рельефами типа листьев, пик, розеток и т. п..

К подкладному инструменту можно отнести и гвоздильную плиту со специальными сквозными отверстиями разных размеров для высадки головок гвоздей, болтов и закрепок (рис. 13, б).

Для придания головке гвоздя, болта или заклепки необходимой формы (сферы, призмы, квадрата, шестигранника) применяют специальные шляпочные молотки.

Большую помощь при ковке художественных изделий окажет и массивная стальная плита - форма размером в плане примерно 300×400 мм и толщиной 150-200 мм, по четырем боковым граням которой имеются углубления различной конфигурации и размеров: полукруглые, треугольные, прямоугольные и т.д. Плита необходима при ковке различных фасонных элементов и применяется вместо подкладных штампов. На торцовых поверхностях формы имеются сквозные круглые, квадратные, треугольные и фасонные отверстия для пробивки отверстий при помощи специальных пробойников или пуансонов (рис. 14).

Для изготовления крупных художественных изделий типа оград, балконных решеток, козырьков, подъездов понадобится большая и толстая плита, на которой производятся сборка и правка изделий. В плите предусматриваются сквозные отверстия для установки штырей, болтов, упорных угольников и различных приспособлений для фасонной гибки профилей, сборки конструкций и других технологических операций.

Сборку художественных изделий сложной формы (с выпуклой поверхностью) удобно производить на плитах с соответствующей формой поверхности. Для сварки крупных изделий необходимо иметь специальные стеллажи.

Для работы с раскаленным металлом, конечно же, необходимы клещи. По форме губок клещи делятся на продольные, поперечные, продольно-поперечные и специальные. Кузнечные клещи должны быть легкими, с пружинящими рукоятками, для надежного удержания поковок во время работы рукоятки клешей могут стягиваться специальным кольцом - шпандырем (рис. 15, а).

Рис. 15. Кузнечные клещи (а) и стуловые тиски (б): 1-рукоятка; 2-зажимное кольцо; 3-заклепки; 4-губки; 5-заготовка; 6-петля

Если клещи плотно не захватывают заготовку, то губки клещей нагревают в горне и, захватив ими заготовку, обжимают ручником..

Для зажима раскаленных заготовок служат стуловые тиски (рис. 15,б) и различные струбцины. Крепятся такие тиски мощными шурупами, болтами или заклепками на основной опоре слесарного верстака или на
отдельном стуле - массивном бревне, хорошо закрепленном в полу кузницы. Верхний уровень губок обычно располагают на высоте 900 - 1000 мм от уровня пола..

Для измерения заготовок и изделий в кузнице применяют стальные линейки длиной 250, 500 и 1000 мм, металлические метры, штангенциркули, угольники и др. Кроме того, кузнецы-художники при выполнении массовой продукции широко используют различные шаблоны и калибры, изготовленные из проволоки и листовых материалов (рис. 16).

Рис. 16. Контрольно-измерительный инструмент: а-штангенциркуль; б-кронциркули; в-нутромеры; г-комбинированный измерительный инструмент

Для ухода за горном кузницы понадобятся угольная лопата, кочерга, пика или ломик для пробивки спекшегося угля, метелка для очистки горна от мелкой угольной и шлаковой пыли, брызгало для смачивания угля при спекании купола (шапки) над очагом, щипцы для угля..

Необходимо отметить, что весь необходимый для ковки инструмент должен располагаться на специальном столике в непосредственной близости от рабочего места кузнеца. Высота стола 600-800 мм.

Кроме основного и вспомогательного инструмента, в кузнице всегда размещается ящик для сухого песка, стойка для хранения инструмента, емкости для воды, ящик для угля, стеллажи для хранения инструмента и металла, верстак для слесарной обработки изделий и т. д.

Хорошо, когда мастерская кузнеца-художника просторная, светлая, включает в себя несколько комнат для отдельных видов работ: эскизно-графических, слесарно-сборочных и кузнечно-сварочных. Кроме этого, желательно помещение для складирования материала, различных полуфабрикатов и др.

Для эскизно-графических работ понадобятся большие столы, так как некоторые элементы приходится прорисовывать в натуральную величину, кульман для вычерчивания отдельных узлов и деталей, а также различные подставки для планшетов, шкафы для хранения эскизов и рисунков.

Помещение для слесарно-сборочных работ снабжается слесарным верстаком с тисками, сверлильным станком, точилом и другим оборудованием, необходимым для сборки и отделки кованых изделий.

Как развивалось кузнечное ремесло на протяжении истории человечества и насколько изменились технологии? Какие способы существовали, а какие возникли?

Еще 150 лет назад кузнечное дело было на пике своей популярности. Практически в каждом селе была мастерская, где изготавливали и чинили различные вещи. К примеру, в Москве в середине 19 века насчитывалось около 300 кузниц. А в таких центрах, как Киев или Донецк присутствовали школы по ковке металла, где были разработаны целые направления в кузнечестве.

С появлением и развитием машинной металлообработки развитие такого ремесла пошло на спад. Однако, в промышленности многие комплектующие и заготовки до сих пор проходят обработку ковкой. В 21 веке мелкосерийные поковки чаще всего носят художественный характер.

Как развивалось кузнечное ремесло на протяжении истории человечества и насколько изменились технологии?

Первыми металлами, которые стал обрабатывать человек, были золото, серебро и медь. Позже появился более прочный сплав - бронза. Однако, длительное время основным способом металлообработки оставалось литье. Это было связано со свойствами материалов, проще было отлить нужный предмет в форме. Да и закалить такой металл было невозможно, так как при нагреве и быстром остывании происходил процесс опускания. Изделие становилось слишком мягким. Единственные похожие по технологии на ковку приемы применяли после отливки. Когда для придания однородности изделие проковывали, удаляя таким способом пустоты и раковины в металле.

В Древнем Китае были осуществлены первые попытки выковать бронзовые мечи. Для этого изначально изготавливали стержень из более мягкого материала, а по кромкам ковали режущие части из более прочного, но хрупкого металла. Однако, дальнейшего развития эта технология не получила ввиду своей сложности.

Но, наряду с этим, появился и такой прием как холодная ковка. Когда куску самородной меди придавали форму без предварительного нагревания.

Яркий образец холодной ковки - кинжал, найденный в гробнице египетского фараона Тутанхамона. Задолго до своего распространения он был изготовлен из метеоритного железа. Клинок выкован холодным способом без разогрева заготовки.

Настоящим прорывом в кузнечном деле стало появление железа. Стало понятно, что такой материал требует других способов обработки, чем бронза и медь.

Изначально использовали так называемое метеоритное железо, потом стали выплавлять его из руды. Как и первые металлы, железо изначально начали использовать для изготовления ножей и оружия. Однако и здесь попытки ковать такой металл не увенчались особым успехом.

Настоящим толчком в развитии кузнечного дела стало изобретение стали и ее приспособление под изготовление оружия и сельскохозяйственных орудий. Со стали и железа начали ковать различные предметы: цепи, кольца, доспехи и прочие.

Ковать сталь начали в различных точках мира. Например, часто кельтским мастерам приписывают изобретение «харлужной» стали. Когда несколько прутов различной по составу углерода стали скручивали и ковали, получая довольно прочные мечи. Такой же способ послойной сварки и проковки использовали и японские оружейные мастера.

В эпоху Средневековья на Европейском континенте были открыты залежи железа в Галлии (современная Франция) что привело к изобретению фосфоритной стали, как более дешевого аналога тигельной привозной. Стали появляться центры кузнечного ремесла, где в первую очередь производили оружие и доспехи.

В античные времена и Ранние Средние века кузница представляла собой простую хижину или даже землянку, построенную, как правило, на берегу водоема. Все работы проводились вручную молотами и на наковальне.

В 16 веке средневековая кузница получила первые механизмы для упрощения работы - рычажные молоты, приводимые в движение силой воды.

На период позднего Средневековья кузнецы изготавливали практически все изделия из стали, начиная со сложных закрытых доспехов до обычных лошадиных подков. Появилось такое понятие как кузнечный цех, когда в процессе изготовления принимало участие множество подмастерьев. Производство стало более массовым.

Пика своего развития кузнечное дело достигло в 18 веке, многие образцы изделий мастеров того времени дожили до нашего времени. Кузнечная мастерская стала превращаться в фабрику.

В 19 веке с появлением паровых двигателей устройство кузницы стало еще более сложным. Появилось оборудование, работающее на силе пара, гидравлические молоты, прокатные станы. Изготовление вещей и оружия было поставлено на массовый поток.

В начале 20 века появились технологии сварки и машинного производства и ручная ковка отошла на задний план. Однако, кузнечные приемы нашли широкое применение в промышленности и современной металлургии.

Русское кузнечество

На Руси, как и в Западной Европе, кузнечество занимало почетное место. Мало того, кузнечное искусство получило свои направления и стили, отличимые от заграничных образцов.

Вследствие особенностей добычи железа, металлургия отделилась от металлообработки еще в раннее Средневековье. Раньше, чем в Европе, русские кузнецы стали обрабатывать и углеродистую сталь. Все режущие кромки инструментов и оружия производили с использованием этого материала.

Кузнечное мастерство ремесленников давало все предметы обихода, от серпов и кос до иголок и рыболовных крючков. Отдельную обособленную группу на Руси занимали оружейники, производящие высококачественное оружие.

Огромный толчок развитию кузнечного дела дали реформы Петра Великого, который быстрыми темпами начал развивать промышленность в стране. Мастерские превращались в целые фабрики, использующие технологии ковки металла. От обычных ремесел кузницы перешли на массовое производство.

В начале 20 века в российской империи кузница была практически в каждом населенном пункте. Центрами стали Москва, Петербург, Киев и другие.

Индустриализация в СССР практически уничтожила отдельные кузнечные мастерские, но зато ковка получила новый виток своего развития.

Ковка в современном производстве

Ковка на металлообрабатывающих предприятиях и в машиностроении сегодня остается одним из основных процессов технологической цепочки. Именно с помощью мощного кузнечного оборудования обрабатывают многотонные детали и их элементы. Также одна из разновидностей ковки (штамповка) позволила сделать выпуск многих вещей массовым и дешевым.

Современное кузнечное производство использует следующие технологии.

• Горячая и холодная штамповка.
• Прессование и обжимка.
• Волочение.
• Прокатка.

Горячая и холодная штамповка

Это процесс придания формы заготовкам по готовому стандартному образцу. То есть все те операции, какие раньше выполнял кузнец по приданию нужной конфигурации и объему детали, сегодня на предприятиях выполняют штамповочные станки.

Различают следующие виды промышленного штампования - листовую и объемную штамповку.

В первом случае, например, пробивают отверстия в листах металла, получая перфорированные поверхности.

Во втором варианте - выпуск любых объемных деталей и элементов как холодным, так и горячим способом.

Использование такой технологии позволило сократить расходы материалов и затраты времени на изготовление.

Прессование и обжимка

Прессование также происходит от кузнечной технологии, хотя сегодня и отделилось от этого процесса полностью.

Ранее, до появления механизации, кузнец проводил уплотнение и изменение формы детали вручную путем так называемого приема обжимки. Когда вся поверхность металла проковывалась.

Пример работы гидравлического пресса можно посмотреть на видео:

Сегодня на металлообрабатывающих предприятиях это делают многотонные прессы, которые способны за короткий отрезок времени отформовать и уплотнить многотонный элемент.

В небольших кузнечных мастерских также применяют технологию прессования с использованием механического или гидравлического оборудования.

Волочение

Технология, которая также произошла от кузнечных способов металлообработки. Она позволяет способом протягивания деталей круглого сечения через отверстие сделать ее диаметр меньшим.

Также формовка круглых элементов происходит и ковочным способом. Для этого используют различные машины (ротационные), где процесс практически автоматизирован.

С помощью такой техники получают различные трубы и прокат круглой или фасонной формы. А также заготовки для дальнейшего изготовления валов.

Прокатка

Этот способ позволяет изготавливать так называемый металлопрокат, список наименований которого довольно большой, начиная от арматуры и заканчивая стальными трубами.

То, что ранее выполнял кузнец, сегодня делает прокатный стан, производя стандартизированную продукцию, поступающую в дальнейшую обработку и строительство.

Технологически это делается путем протаскивания разогретых металлических заготовок сквозь валы прокатного оборудования.

Как и при ковке, такой способ металлообработки позволяет получить требуемую форму и нужную структуру материала.

Ковка

Ковка в промышленности происходит с использованием различного оборудования и ковочных машин.

При этом габариты обрабатываемых деталей порой достигают значительных размеров и веса.

Современная ручная ковка

Несмотря на появление различных современных способов изготовления металлических элементов, ручная ковка не утратила своей актуальности и популярности. Особенным спросом пользуются изделия художественной ковки, которые использую в интерьере и ландшафтном дизайне.

Современная ручная ковка использует как старые технологические приемы, так и новые, с использованием машин.

В частных кузницах устанавливают гидравлические молоты, ускоряющие процесс обработки, а также оборудование для нарезки, сверления и прессования деталей.

Ярким примером современной ручной ковки служат изделия, установленные в Донецком парке кованых фигур. Здесь установлено более 200 фигур, сделанных кузнечным способом.

Обучиться современному искусству ковки можно тремя основными способами.

• Поступить в специализированное учебное заведение.
• Устроиться учеником к мастеру.
• Обучиться самостоятельно.

Учебные заведения есть во многих городах России: Москве, Коврове, Чебаркуле, Красноярске, Санкт-Петербурге, Барнауле и других. В Украине центрами кузнечества остались традиционно: Киев, Донецк и Львов. Также неплохим вариантом обучения станет работа с мастером. Самостоятельно можно довольно неплохо изучить основы кузнечного дела, информации сегодня очень много, но главное - это постоянная практика.

Кузнечное дело за тысячелетия прошло огромный путь эволюции от простейших способов формовки холодного металла до сложнейших станков и машин. Однако, до сих пор ручная ковка остается актуальной.

А что вы можете добавить к этому материалу? Поделитесь своим мнением в блоке обсуждений к этой статье.