Дамасская сталь технология изготовления

Если по химическому составу булат или дамаск практически не отличаются, то технология формирования этих вариантов стали разнится, что обеспечивает заметную разницу в структуре и их свойствах. Оба материала обладают знаменитым узором, который является визитной карточкой этих сталей, а потому узнать их сможет даже неспециалист.

Что такое настоящий дамаск и булат

Различие между булатной сталью и дамаском обусловлена особенностями производственного процесса. Раньше технология изготовления такого оружия хранилась в секрете — только мастера знали, как сделать дамасскую сталь, а сами изделия очень ценились и стоили невероятно дорого. Впрочем, и сейчас ножи из этих материалов являются дорогим удовольствием, так что немалый процент моделей относится к категории коллекционного оружия.

Дамаск

Технология получения дамасской стали подразумевает проковку скрутки из прутков/пластин углеродистой стали. За счёт проковки слои сплющиваются и становятся очень тонкими — многослойная структура обеспечивает клинку необходимые прочностные характеристики.

Булат

В отличие от дамаска булатные клинки изготавливаются методом литья. По технологии для приготовления булата используется высоко- и низкоуглеродистые стали — в результате плавления в расплаве с низким содержанием углерода находятся частично расплавленные частицы высокоуглеродистой составляющей. Такая двухкомпонентная текстура и обеспечивает формирование знаменитого рисунка — он произвольный и не повторяется вследствие хаотичного расположения компонентов в процессе плавки.

Отличие булата от дамаска

Преимущества булатной и дамасской стали разделили любителей такого оружия на два лагеря. Так что при выборе покупатели больше опираются на личные предпочтения. Как было сказано выше, даже по внешним признакам (по рисунку) чётко опознать эти материалы не представляет проблемы.

Какая сталь лучше булат или дамаск

Важным преимуществом булата перед дамаском является наличие легированной разновидности, что позволяет исключить коррозионное разрушение и упростить хранение и уход за ножом.

Создание коррозионностойкого дамаска технологически очень сложный процесс, на практике это просто нецелесообразно.

Характеристики дамасской стали

Основной характеристикой этого материала, которой интересуются пользователи, является твёрдость. В зависимости от выбранной производителем ТО и самого изделия она может колебаться от 61 до 64 единиц по Роквеллу. На практике это означает, что лезвие хорошо держит заточку, за что такие модели и ценятся до сих пор.

Ржавеет ли дамаск

Поскольку дамаск представляет собой прокованный пакет углеродистых сталей, то о хорошей коррозийной стойкости говорить не приходится — легирующих элементов в составе практически нет.

Виды дамаска

Существует как минимум восемь видов дамасской стали. Перед перечислением типов дамаска стоит сделать короткое примечание.

В целом можно изготовить нержавеющий дамаск. Чтобы это стало возможным необходимо собрать пакет легированной «правильными» присадками стали и сварить его в вакууме. Далее, накладывать слоями и расковывать. После чего повторить этот цикл. Технически это сложный процесс, но современные технологии могут справиться с поставленной задачей. К примеру, сегодня делают кухонные ножи с узорчатыми нержавеющими обкладками.

• «дикий» — получил своё название из-за неупорядоченного узора. Техпроцесс изготовления такой стали самый примитивный — сваренный пакет сталей проковывают, рубят на части, складывают и опять проковывают — процесс повторяется многократно.
• простой — отличается стабильно повторяющимся узором. По техпроцессу фактически не отличается от дикого материала.
• штемпельный — название стало следствием применения так называемого штемпеля с узором, который и проявляется на клинке. Такие узоры могут напоминать кольца древесины, лестницу, круги на воде и пр.
• мозаичный — в этом случае для приготовления слоистой структуры подбирается специальный пакет сталей — их собирают как мозайку, что позволяет получить красивый декоративный эффект. Подвидом этого типа является мозаичный торцевой дамаск: он представляет собой лезвие с наваренными полосками мозаичного дамаска, срезанного с торца готового блока — такая полоска может использоваться и как середина клинка.
• мозаичный порошковый — этот вид дамаска не характерен для РФ, но по технологии фактически не отличается от обычного мозаичного. Вместо полос стали узор составляется из стального порошка, который засыпается в металлическую банку, спекается, а после проковывается.
• кручёный — для так называемого скрута заготовку для проковки делают из скрученных стержней. За счёт регулировки угла закручивания и глубины взрезки можно получить различные узоры.
• волокнистый — это вид применяется при производстве качественных японских мечей. При проковке дамаска волоски стали не растягиваются на всю длину клинка, а, наоборот, мелко нарезаются и перекладываются в слоях под прямым углом. По структуре и внешнему виду такой материал очень похож на булат.
• многорядный дамасский клинок изготавливают из нескольких полос дамаска — в центре обычно устанавливают простой дамаск, а на поверхности располагают слои с красивым художественным рисунком.

Ножи и другое холодное оружие из дамасской стали

Этот материал применяется для производства сабель и прочего коллекционного холодного оружия или моделей бытового назначения — это могут быть как бытовые и туристические, так и кухонные, рыбацкие и прочие ножи.

Бытовые и туристические ножи

Бытовые и туристические модели оптимальны для нарезки мяса, рыбы, птицы, овощей и фруктов. Высокая твёрдость клинка не требует постоянной заточки модели, потому они удобны как на кухне, так и в походе.

Уход за ножом из дамасской стали

Низкая коррозионная стойкость обусловливает определённые правила хранения клинка — нож рекомендуется хранить в масле. В противном случае он будет ржаветь и из-за ржавчины дорогая модель придёт в негодность.

Как точить нож из дамасской стали

Чтобы наточить дамасский нож своими руками, необходимо учитывать следующие нюансы.

• часть клинка с зазубринами и сколами нужно спилить для выравнивания;
• затачивание ножа выполняется медленно и аккуратно, чтобы один слой слоистой структуры не загибался на другой — для этого применяют абразивные материалы с последовательно уменьшающимся размером зёрна;
• заточка выполняется по диагонали — точить клинок вдоль малоэффективно;
• точильные борозды и полосы портят рисунок изделия — их необходимо заполировать мелкозернистым материалом;
• заточенный нож необходимо протереть салфеткой, можно использовать цедру лимона.

Перспективы дамасских ножей

Яркие плюсы и не менее значительные минусы ножей из дамасской стали ограничивают их популярность. Низкая коррозийная стойкость и необходимость бережного отношения, ухода после каждого использования делают дамасский клинок не самым удобным, современные сплавы более технологичны и удобны. Но коллекционные клинки из дамаска по-прежнему остаются одним из самых красивых подарков.

Дамасская сталь – металл с высоким содержанием углерода (до 2,13%), который получали методом поковки. Это самый первый вид стали, который появился до того, как возникли технологии выработки высокоуглеродистых сплавов. Наряду с дамаском использовали только бронзовое оружие, которое не отличалось высокой прочностью, и слишком мягкое железо.

Первое стальное оружие создавали именно из дамаска. Точную дату изготовления первого клинка ученые не знают, известно лишь, что сталь начали вырабатывать в Азии.

История появления

Первые находки дамасской стали датируются XIV-XIII веком до нашей эры. Ее начали создавать в Передней Азии. Через 500 лет технологию подхватили европейцы, а чуть позже она появилась и в Китае. Появление сыродутной печи позволило обрабатывать железную руду. Такой металл был не пригоден для применения. Кузнецы из разных стран (большей частью независимо друг от друга) начали разрабатывать способы дополнительной обработки и сваривать разные виды стали друг с другом.

Упоминания о тиглевой стали (которая и стала затем называться "дамасской", а после – дала имя всем видам подобных сплавов) относят к 300 году до нашей эры, позднее тиглевую сталь (или "узорчатый булат") начали создавать в Иране и Киевской Руси. На Руси оружие из дамаска массово стали делать только в XV веке, но и после освоения технологии клинки сюда везли из Персии. "Классический" дамаск появился в Индии, где добывали руду, которая подходила для специальной булатной стали ("вуц"). "Вуц" плавили в тиглях, выжигая примеси, которые снижали качество стали.

Известна дамасская сталь и сегодня. Но, ввиду сложности выработки, ее применяют крайне редко – только для изготовления сувенирного оружия. Существуют более простые в производстве и аналогичные по прочности сплавы.

Интересные факты

• К самому городу Дамаску сталь не имеет отношения: археологи так и не смогли найти подтверждение тому, что здесь вырабатывался такой материал. До сих пор неизвестно, почему сталь получила такое название.
• Вопреки расхожему мнению, дамасская сталь не является самой прочной и острой. Миф пришел из прошлого, когда европейцы не пользовались технологией массово и изготавливали стальные инструменты и оружие из мягких сплавов.
• Известно, что чем тоньше линии на поверхности изделия, тем больше слоев, а значит, и выше прочность. Однако сложный рисунок (зигзаги, "волны") говорит о худшем качестве. Нож с прямыми и тонкими линиями будет максимально прочным.
• Дамасскую сталь считают наиболее прочной, но главное ее преимущество – отсутствие необходимости в заточке. По мере стирания режущей поверхности "обнажаются" слои стали, и изделие самозатачивается.
• Рисунок на стальном изделии получают во время ковки. Его не травят.
• Дамаск ржавеет, нож из него требует ухода.

Технология изготовления

Высокоуглеродистую сталь получали методом поковки тонких железных заготовок из разных материалов. Чередуя мягкую и твердую сталь, которую вытягивали и сваривали друг с другом, кузнец добивался высокой прочности и гибкости. Многослойная структура давала изделию необычный рисунок. Узор уникален в каждом случае и зависит от характера ковки, числа слоев и других факторов.

Дамаск требует много времени на изготовление, технология изготовления изделий из такой стали практически не изменилась. Другие высокоуглеродистые сплавы дамаском не считаются: у них нет характерного узора, а получают их не поковкой, а с помощью плавления. Учитывая время, необходимое для изготовления дамаска, он не получил такого распространения, как обычная сталь. Из него создавали оружие и доспехи для представителей высшего сословия. Стальные инструменты – топоры, плуги, молоты – появились гораздо позже. Сегодня из дамаска не делают орудие. Использование стали ограничивается охотничьим и сувенирным оружием.

Желание сделать дамасскую сталь своими руками должно иметь под собой определенную целесообразность. Появление подобного материала объясняется довольно просто. В течение нескольких тысячелетий прогресс зависел от уровня развития оружейных технологий. Чтобы иметь легкое и прочное оружие изыскивались подходящие материалы. Можно махать тяжелым мечом, устрашая противника. Имея удобный меч небольшого веса, проще поразить противника, закованного в латы.

Даже рыцари крупных размеров (богатыри), одетые в доспехи, часто ничего не могли противопоставить юрким противникам, вооруженным легкими мечами, шпагами и палашами. Прочная и острая сталь находила изъяны в защите, проникала в стыки лат, нанося смертельные раны. Особая прочность позволяла изготавливать удобное оружие с небольшой массой.

Булат и Дамаск

Рисунок дамасской стали на спиле металла:

Термин дамасская сталь появился сравнительно недавно. В разных источниках стало появляться подобное наименование кованого изделия в середине XIX века. До этого чаще использовалось наименование «Гурда», так называли творения кузнецов с Кавказа и Междуречья. Там стали ковать изделия из смеси сплавов, добиваясь необычного рисунка на поверхности клинков.

Булат, как свидетельствуют исторические исследования, пришел из Индии. В музеях истории сохранились образцы оружия, где применялись литейные заготовки из легированной стали. Чаще всего в них присутствует хром, концентрация которого может достигать до 14 %.

Однако булатное производство рассчитано только на индивидуальный выпуск продукции. Поэтому технология довольно затратная. Мастер тратит много времени для изготовления определенного образца. Если заходит разговор о массовом производстве, то не рассчитывают на сложную технологию.

Изучением технологии производства и созданием промышленных технологий занимался металлург Павел Петрович Аносов. Результаты его работы присутствуют во всех учебниках по металловедению и кузнечному делу.

Современный булат в изделиях – реплика ножа НР-40 в современном исполнении, изготавливается на заказ:

Во время Великой Отечественной войны завод выпускал армейские ножи и шашки для кавалерии. Достаточно много экземпляров оружия с той поры реализуется в настоящее время на различных интернет ресурсах. Современные кузнецы производят новодел (так называют изделия, которые выполняются по образу и подобию старинных образцов). Несколько сотен мастерских предлагают копии, которые трудно отличить от оригинала.

Нож разведчика НР-40, изготовленный в 1942 г. – их выпустили более 7 млн. экземпляров:

Судя по количеству предложений и ценам, можно сделать вывод, что индивидуальный товар пользуется стабильным спросом. Производство изделий из булата и дамасской стали может быть довольно интересным и прибыльным бизнесом.

Современный нож НР-40, изготовленный по образцам периода Великой Отечественной войны:

Отличие булата от дамасской стали специалисты видят в исходном сырье:

1. Булат – это сплав, в котором присутствует значительное количество легирующих элементов, при последующей кузнечной обработке методом кузнечной сварки соединяют платины, которые придают изделию комплекс новых свойств.
2. Дамаск – это механическое соединение металлических заготовок, разнящихся по своим свойствам. Выполняется проковка до нескольких десятков слоев.

Использование качественной стали в изделиях

Не только оружие нуждается в прочных материалах. Конструкционные материалы с особыми свойствами используются в самых разных отраслях промышленности.

Кованые изделия работают в автомобилях, на железнодорожном транспорте, в сельскохозяйственных машинах, на космических кораблях. Используется только весьма упрощенная технология. Ковкой добиваются получения мелкого зерна в строении металла. Устраняются возможные раковины, которые присутствуют в отливках.

Образец современного клинка с выраженным рисунком:

Для дамасской стали отмечают плюсы и минусы.

Положительные характеристики

• Высокая прочность изделия, выдерживает нагрузку, приложенную в разных направлениях (сжимающую, растягивающую, изгибающую и другие виды нагружений).
• Износостойкость режущей кромки, долго держит остроту.
• Имеет необычный внешний вид, невозможно повторить рисунок на аналогичном предмете, делает его узнаваемым.
• Высокая стоимость при реализации.

Специальный вид дамасской стали, изготовленной из троса:

Перечисленные плюсы часто привлекают мастеров заниматься производством по технологии многократной проковки заготовок. Для каждой новой партии товара могут использоваться свои способы и последовательность ковки.

Недостатки

Главный недостаток – это высокие затраты труда на производство изделия. Приходится прибегать к многократному нагреванию заготовки.

Высокоуглеродистая сталь подвержена коррозии. На вопрос: «Ржавеет ли?» Можно ответить однозначно, что без надлежащего ухода ржавчина быстро уничтожает изделие.

Финка из дамасской стали, современное изделие:

Оснащение мастерской для производства изделий

В мастерской домашнего мастера, желающего заняться изготовлением изделий из дамасской стали, нужно иметь:

1. Сварочный аппарат – с его помощью пластины из материалов различной прочности свариваются в единый блок, которые можно обрабатывать совместно.
2. Горн – в нем выполняется нагрев заготовок из готовых предметов до высоких значений температуры (более 800 ⁰С).
3. Наковальня нужна для ковки. Методом деформации производится кузнечная сварка, меняется форма детали на разных стадиях обработки.
4. Набор молотков и молотов помогает наносить удары с разной силой. Когда работают вдвоем, то ведущий кузнец ударами легкого молотка показывает подручному места для нанесения ударов тяжелым молотом.
5. Тиски используют для фиксации заготовок на разных этапах работы.
6. Сверлильный станок необходим для сверления отверстий.
7. Заточной станок используется чаще остальных, на нем изделиям придают форму и остроту.
8. Гриндер – это вариант заточного станка, отличительная особенность заключается в использовании ленты с абразивным покрытием, склеенной в кольцо. С помощью гриндера формируют ровные спуски под заданным углом.
9. Станок для изготовления спусков. Качественная заточка до бритвенной остроты возможна только на специальном приспособлении, которое позволяет двигаться по строго определенной траектории.
10. Болгарка набором отрезных и зачистных дисков. Простой инструмент оказывает помощь при выполнении самых разных видов действий.

Заточка клинка на гриндере:

Кроме основного набора станков и приспособлений, многие мастера дополнительно используют деревообрабатывающее оборудование. Оно помогает изготавливать ручки из прочных пород древесины. Небольшие токарные станки помогают создавать сложную фурнитуру, которая украшает готовые предметы.

Самодельный миниатюрный гриндер, стачивание спусков:

В мастерских, производящих качественные ножи, имеются вальцы. На них разогретые заготовки прокатывают с целью получения пластины определённой толщины. Дамасская сталь своими руками получается после многократной ковки и проката через вальцы.

Наличие кривошипного молота помогает проковывать заготовку серией многочисленных ударов. Пневматический или гидравлический пресс используют для объемного обжатия металла. Одним движением придается нужная геометрия.

Заготовки для производства булата

Сделать булатную сталь несложно, для его производства используют стали и сплавы с заранее заданными свойствами. Применяют готовые изделия и специальные слитки. Кузнечные мастерские пользуются металлическим ломом или деталями, приобретаемыми в торговой сети. В таблице приведены материалы, которые чаще всего применяют для изготовления кованых предметов.

Пошаговая технология изготовления булата из подшипника

Изделия из готовых слитков или заготовок производятся в следующей последовательности.

Внутреннее кольцо подшипника изготовлено из сплава ШХ-15. Его распиливают отрезным диском болгарки, направляют на прогрев в горн. Желательная температура прогрева 900…950 ⁰С.

На наковальне удерживают заготовку кузнечными щипцами. Отбивая молотком выпуклости, из кольца формируют полосу.

Убирают впадины с полосы.

На гриндере придают нужную форму.

С помощью специальной оправки удерживают заготовку. Постоянный угол позволяет с обеих сторон создать одинаковые спуски.

Окончательная форма изделия получается путем обтачивания.

Паста ГОИ и вспомогательный бархатный валик помогают отполировать поверхность.

После полировки получается готовый клинок. Остается изготовить ручку, больстер и ножны. Тогда изделие можно считать законченным.

Заготовки для производства Дамаска

Сделать дамасскую сталь в домашних условиях может любой мастер, для этого применяют наборы сплавов. В них присутствуют мягкие и твердые включения. Комбинируя их между собой, добиваются получения клинков с выраженными структурными узорами.

Используются следующие комбинации, показанные в таблице. Некоторые мастерские предлагают и свои варианты. Предлагаемые схемы дают наилучшие показатели.

Начиная производство в собственной мастерской, узнать, сколько стоит готовое изделие, несложно. На многих сайтах интернет-магазинов указаны цены. По мере приобретения опыта и повышения качества товара, можно повышать цену на свою продукцию.

Видео: как сделать дамасскую сталь?

Пошаговая инструкция изготовления ножа из троса и полосы от напильника

Дамасскую сталь и изделие из нее изготовить сложнее. Но готовый образец будет иметь более привлекательный вид. Ниже приведена последовательность изготовления клинка.

Из нескольких отрезков троса готовят заготовки. Их сваривают с помощью стержней из нержавеющей стали. Трос представляет собой жесткий металл, а нержавейка – это мягкий, пластичный материал.

Перед началом работ производится промывка. Используется в дизельном топливе. Желательно вымыть имеющиеся органические включения.

В муфельной печи производится первичный обжиг.

Бура помогает избавиться от окалины. При высокой температуре шлак не будет задерживаться внутри заготовки.

Первая очищающая ковка. Несильные удары. Нужно механическим путем вытряхнуть возможные шлаки, тогда не будут образовываться раковины.

Ковка с помощью легкого молотка позволяет придать прямоугольную форму. Сначала уплотняется поверхностный слой.

Ковка тяжелым молотом ведется для уплотнения всего внутреннего пространства. Задача этой операции – получить монолитное изделие.

На автомате создают полосу нужного размера. Теперь заготовка по своим параметрам превращается в пластину.

После проковки на автомате на заготовке проявляется желаемый рисунок.

Если не устраивает внешний вид, то можно перековать. Умелые мастера часто перековывают пластину несколько раз, а потом выполняют перекручивание заготовки. Тогда образуются оригинальные звезды.

Приваривается будущая режущая кромка. Для нее используется полоса от напильника, в которой использована сталь У10. На кромке твердость составить HRC 60…63. Остальная часть лезвия останется пластичной.

На тяжелом прессе 120 т производится ковка рукоятки.

Клинок приобретает нужную форму. Нагрев более 900 ⁰С делает металл весьма пластичным.

Готовая поковка уже имеет довольно привлекательный вид. Нужно стачивать спуски, чтобы были образованы режущие кромки.

Спуски сточены. Клинок готов для дальнейшей работы. Самая трудоемкая часть работы выполнена.

Рисунок на лезвии показывает, что изделие изготовлено из дамасской стали.

Варианты клинка. Ни один из них никогда не повторится. Каждый будет иметь только ему присущую структуру. С помощью кислоты добиваются проявления более глубокого рисунка.

Еще возможный вариант. Если на стадии сварки будущих элементов изменять толщину троса и нержавейки, то можно получать каждый раз новые виды дамаска.

Используя иные материалы, можно создавать и другие виды клинков.