Чем посыпают металл при ковке

При использовании буры на поверхности обрабатываемого металла образуется характерный налет, который необходимо удалять механическим способом. Бура чувствительна к влаге, поэтому ее нужно хранить в сухом месте. Необходимо предварительно и тщательно подготовить флюс, чтобы избежать повреждений изделия.

Чем посыпают сталь при ковке. Чем посыпают металл при ковке.

На определенном этапе при кузнечной обработке заготовок их посыпают флюсом. Это происходит, когда температура кованого металла достигает диапазона от 950 до 1050°C. Слой флюса должен наноситься умеренно. Если он окажется слишком толстым, это плохо скажется на качестве готового изделия и увеличит время обработки. Напыляемое покрытие необходимо делать равномерным и тонким.

В процессе создания поковки иногда возникают трещины. Есть риск отслаивания металла, что может привести к повреждению изделия. Чтобы минимизировать этот риск, кузнецы практически всегда используют специальный порошок, называемый флюсом. При температуре нагрева заготовки, достигающей 950 градусов, применение флюса становится необходимым.

Существует несколько типов флюсов, которые различаются по своему составу.

• Речной песок. К этому материалу предъявляются определенные требования. Перед тем как использовать речной песок в качестве флюса, его следует тщательно подготовить: отделить от глины и других нежелательных примесей, промыть и хорошо высушить. В идеале песок должен быть чистым, мелким и без комочков.
• Силикатный песок и сода. Этот состав имел широкое распространение в прошлом, но сейчас кузнецы прибегают к его использованию гораздо реже. Сложность в приобретении ингредиентов и затраты времени на приготовление состава сделали его менее актуальным. Современным аналогом такого флюса является перемолотое стекло.
• Бура и речной песок. Чтобы глубже понять состав этого флюса, важно отметить, что бура представляет собой химический элемент, известный как тетраборат натрия. Эта комбинация более совершенна по сравнению с простым речным песком. Главным преимуществом этого варианта является то, что бура значительно лучше очищает металл и способствует образованию шлака.
• Чистая бура. Этот флюс используется в случаях, когда во время работы достигается очень высокая температура. В таких условиях песок может расплавиться, тогда как бура продолжает выполнять свои функции качественно.

Эти составы подходят для большинства подвергаемых ковке металлов, включая при обработке с использованием слива.

Однако не следует использовать песок в его сыром виде, так как он может содержать нежелательные примеси, такие как глина, мелкие камни и другие остатки.

Процесс подготовки песка включает несколько этапов.

1. Сначала необходимо перебрать песок, чтобы удалить мелкий мусор, включая листья, палки, камни и другие примеси.
2. Затем песок необходимо дополнительно просеять, чтобы он стал более рассыпчатым. Однако даже в этом виде его использование в качестве флюса крайне не рекомендуется.
3. Следующий этап является наиболее трудоемким, так как песок нужно тщательно промыть несколько раз. В результате на выходе готовый материал должен быть совершенно чистым. Промывание помогает не только очистить материал, но и удалить нежелательные примеси, такие как глина.
4. После этого песок необходимо тщательно просушить небольшими партиями. Процесс сушки можно проводить как естественным образом (на солнце), так и вручную (прокаливание с использованием сковороды или противня).

После завершения всех этапов, обработанный материал следует помещать в чистые и сухие контейнеры для дальнейшего использования по мере необходимости.

Советы по использованию порошков

Практически все металлы, применяемые в качестве основного сырья для производства кованых изделий, являются высокореактивными. Когда металл обрабатывается в рамках ковки, на его поверхности образуется слой оксида. Даже если кузнец предварительно удаляет этот слой одним из доступных методов, он может вновь появиться всего через несколько минут.

Алюминиевые сплавы особенно активно подвержены этому процессу. На таких поверхностях пленка образуется довольно быстро, что делает использование флюса просто незаменимым. Во время ковки флюс вмешивается с окалиной, образуя защитный слой, препятствующий повторному формированию оксидной пленки.

Это делает процесс ковки более комфортным и качественным.

Выбор правильного флюса имеет первостепенное значение. Но даже этого недостаточно, если кузнец допускает ошибки при обработке металла. Чтобы избежать таких ошибок, рекомендуется изучить свойства и рекомендации по использованию различных флюсов.

Температура нагрева в процессе ковки зависит от обрабатываемого материала. Перед тем как нагреть металл, желательно изучить условия его обработки. Следует отметить, что при нагреве металл постепенно приобретает желтый цвет.

Когда металл достигнет необходимой температуры, его следует сразу же извлечь из печи. На этом этапе требуется выполнять лишь механическую обработку с использованием заранее приготовленных флюсов. Как уже упоминалось, это может быть как обычный флюсовый песок, так и песок, смешанный с бурой. Этот этап обработки нельзя пропускать, потому что флюс работает как восстановитель и предотвращает дальнейшее окисление обработанной поверхности.

После обработки рабочей поверхности достаточным количеством флюса, металл следует снова помещать в молот. Важно, что если металл при работе с молотом искрит, это может указывать на перегрев или некачественную смесь. Если флюс выбран правильно, процесс ковки пройдет гораздо легче и комфортнее, а само изделие будет иметь высокое качество и привлекательный внешний вид.

Флюс в кузнечном деле

Флюсы или флюсовые смеси являются необходимым компонентом как для ковки, так и для пайки металлов.

При нагревании металлических заготовок выше температуры начала ковки, на их поверхностях образуется окалина. Нагрев необходим при работе с любыми сталями и другими металлами, причем низкоуглеродистые стали требуют нагрева до температуры белого каления, которая не должна быть ниже +1350-1370°С. Стали с высоким содержанием углерода подвергаются нагреву до температуры около +1150°С.

Флюс — это то, чем посыпают металл при ковке, и он выполняет несколько полезных функций:

Посыпать флюсом заготовки следует в строго установленный момент — при достижении нагрева в 950-1050°С. Если заготовки будут посыпаны толстым слоем флюса, это негативно скажется на качестве ковки и сварки, а также увеличит время работы. Поэтому флюсы нужно сыпать тонким и равномерным слоем.

Что используется в качестве флюсов

Человечество научилось ковать металл более 2000 лет назад, и первым элментом, чем посыпали металл при ковке в самом начале кузнечного ремесла, был песок. Этот способ используется и сегодня. Важно, чтобы это был речной песок мелкой фракции, сухой и очищенный от глины и других примесей.

Песок является основной составляющей флюсовой смеси. Но для повышения качества смеси к песку добавляют и другие компоненты:

Однако бура более популярна в кузнечном ремесле, и о ней стоит рассказать более подробно.

Что такое флюс

Ковка появилась более 2000 лет назад. В первых годах, когда других средств не существовало, металл посыпали песком перед его раскаливанием. Это было простое и доступное средство, которое успешно выполняло свои функции.

Следует отметить, что данный способ используется и в современности. В качестве флюса выбирается речной песок с мелкими фракциями, который обязательно должен быть свободен от глины и других нежелательных примесей.

Несмотря на то, что песок хорошо справляется со своими задачами, его чаще разбавляют другими компонентами, что делает смесь более простой в использовании. Рассмотрим подробнее все существующие типы флюсов.

• Речной песок. К этому компоненту предъявляются достаточно строгие требования. Перед началом работы необходимо выполнить несколько подготовительных мероприятий, включая очистку песка от нежелательных примесей и его дальнейшую сушку. Качественная смесь должна быть однородной и сыпучей.
• Бура и речной песок. Бура – это тетраборат натрия и данное сочетание более функционально по сравнению с обычным речным песком. Его преимущество заключается в том, что с бурой металл становится чище значительно быстрее.
• Силикатный песок и сода. Этот состав активно использовался в прошлом, но сейчас его популярность снизилась из-за трудностей с покупкой ингредиентов и длительности приготовления. Современные аналоги подобной смеси включают перемолотое стекло.
• Чистая бура. Используется в условиях высокой температуры. Песок может не выдерживать такого нагрева и начать плавиться, тогда как бура справляется с задачей без каких-либо проблем.

Каждый из этих добавок имеет свои достоинства и особенности, однако самой популярной среди них остается бура. О ней стоит остановиться подробнее.

Что такое бура и зачем нужна

Боракс, также известный как бура, является кристаллообразным порошком светлого цвета и представляет собой неорганическое соединение, натриевую соль борной кислоты, извлекаемую из минералов природного происхождения.

Часто в процессе ковки металл посыпают смесями, содержащими 5-10% буры. Этот компонент предварительно освобождают от влаги (прокаливают). Это условие критически важно для качественного выполнения работы и создания изделия, которое будет служить на протяжении многих лет, не теряя своего внешнего вида.

К недостаткам тетрабората натрия можно отнести довольно низкую степень токсичности при использовании. Эта субстанция проявляет отличные свойства не только в кузнечном деле, но и в производстве моющих средств, косметики, цветного стекла и многих других продуктов.

Бура также применяется во флюсах, используемых в горнодобывающей промышленности, ювелирном деле, а также при производстве дамасской стали. Этот элемент, который используется в процессе ковки, можно разделить на два типа:

• Кристаллический порошок, который позволяет равномерно распределять флюс по уязвимым участкам тонким и ровным слоем.
• Раствор, требуемый для пайки и ковки мелких деталей, где уже происходят операции по окунанию деталей в состав.

Область применения буры

Tетраборат натрия активно используется для различных целей:

• в качестве флюса во время процесса пайки и плавки металлов;
• в аналитической химии как стандартное вещество для определения pH в растворе. Бура также используется для установления характеристик оксидов металлов;
• в создании глазури, эмали, оптических стекол и декора;
• в фармацевтической и бумажной промышленности;
• как природный консервант и средство дезинфекции против паразитов;
• в химической промышленности для создания чистящих средств;
• в косметическом производстве;
• в качестве базы для получения бора;
• в строительной отрасли для создания теплоизоляционных материалов;
• в легкой промышленности прежде чем окраска изделий.

Применение буры в быту

Буру можно найти в большинстве продовольственных магазинов. Это сравнительно недорогой продукт, что делает его популярным выбором для различных домашних задач. Бура весьма эффективна в борьбе с вредителями, такими как тараканы, муравьи и другие домашние насекомые. Эффективная смесь может быть приготовлена из равных частей порошка и сахара: сахар привлекает насекомых, а бура уничтожает их. Хранить порошок рекомендуется в недоступных местах для детей и домашних животных, таких как под плитой, холодильником или раковиной. Бура также помогает в борьбе с мышами: порошок достаточно просто поместить в места их обитания, чтобы избавиться от непрошеных гостей. Кроме того, можно посыпать раствор на ковры и пропылесосить, чтобы устранить блох, или обработать матрас для избавления от клопов. Бура эффективно удаляет ржавчину. Для этого необходимо смешать 1 чашку порошка с 2 чашками воды и 1 столовой ложкой лимонного сока, чтобы получить мощное средство против коррозии. Пасту нужно наносить на ржавые участки на 15 минут, после чего ржавчину легко удалить механически.

Тетраборат натрия, характеризующийся универсальными очищающими свойствами, может быть использован как универсальный очиститель, растворяя 2 столовые ложки буры в 2 чашках воды. Этот раствор можно использовать в бутылке с распылителем для очистки кухонных поверхностей и санитарных помещений, включая плитку и керамику. Бура идеально подходит для удаления давно засевших пятен. Она позволяет также очищать сантехнические узлы: достаточно добавить ½ чашки буры в слив вместе с несколькими чашками теплой воды. Бура эффективно расщепляет грязь, скапливающуюся в трубах, что не только помогает освободить слив, но и дезинфицирует канализацию.

Применение при ковке и кузнечной сварке

Бура активно используется в качестве флюса для ковки и кузнечной сварки. Она является источником оксида бора с выдающимися антиокислительными свойствами. Кроме того, бура может удалить мелкие трещины при обработке металла, изменить форму изделия или поддерживать нужную температуру в процессе художественной ковки и кузнечной обработки металлов. Этот вид флюса классифицируется как высокотемпературный. Заготовка, обработанная с добавлением буры, характеризуется более высокой стойкостью к износу и долговечностью. При расплавлении буры (при температуре 700-900 °С) поверхность металла очищается, а все лишние включения растворяются во флюсе, что способствует улучшению качества продукта. В процессе ковки на поверхности металла образуется толстый слой окалины, но применение тонкого слоя буры позволяет избежать перегрева детали, которая может полностью сгореть.

Как производится процесс спаивания

Пайка — это процесс соединения двух или более металлических элементов путем плавления присадочного металла, который имеет сравнительно низкую температуру плавления, образуя прочное соединение между компонентами. При пайке плавится только припой, а не сами соединяемые части. Припой выступает в роли металлического клея, который соединяет детали. Для получения флюса из буры можно использовать борную кислоту в соотношении 1:1 для работы с медью, сталью, чугуном или аналогичными материалами. Смесь нужно хорошо перемешать и удалить излишки жидкости, чтобы получить сухой флюс. Так производится активный и качественный флюс для обработки деталей.

Пайка с использованием буры является одним из наиболее распространенных методов работы с припоем, который позволяет успешно соединять или налаживать детали и различные механизмы.

Главные преимущества применения технической буры при пайке:

• может соединять различные металлы в единую конструкцию;
• материалы могут использовать разные температурные диапазоны плавления;
• пайка обеспечивает соединение металлов с неметаллическими материалами;
• созданные соединения при необходимости могут быть разрушены повторным нагревом;
• при пайке основной металл не плавится, что исключает возможность коробления, изменения геометрии и другие нежелательные искажения;
• бура создает идеальные условия для пайки деталей и их сцепления;
• порошок позволяет достичь высокой прочности соединения.

Хорошенько греем

Нагрев деталей выполняется в печах или горнах. Количество топлива должно быть точно рассчитано — не больше и не меньше. Оптимальное топливо для ковки — древесный уголь и кокс, однако на практике чаще применяется обычный каменный уголь.

Металлические детали следует загружать в горн только после полного прогорания угля, чтобы избежать присутствия серы, которая негативно сказывается на качестве соединения.

Температура, до которой следует нагревать детали, должна превышать уровень, при котором начинается ковка. Конкретный уровень температуры зависит от процента углерода в стали: чем меньше углерода содержится в сплаве, тем выше необходимо поднять температуру нагрева для плавления.

Для низкоуглеродистой стали температура нагрева должна быть не ниже 1350–1370°С, когда поверхность металла обладает сияющим белым цветом. Если сталь имеет высокое содержание углерода, достаточно нагрева около 1150°С, при этом металл будет иметь желтый оттенок.

Флюс для кузнечной сварки добавляется для обеспечения защиты. Всё дело в обильном образовании окалины при нагреве. Флюсовые смеси защищают от этого. Их следует добавлять в строго определенный момент, когда температура нагрева находится между 950°С и 1050°С.

Основу смеси составляет мелкий чистый речной песок с добавлением 10% буры после хорошей прокалки. Бура в этом случае способствует образованию шлака и облегчает очистку металла от примесей в дальнейшем.

Толщина слоя флюса имеет значение: если он окажется слишком толстым, то это отрицательно скажется на скорости и качестве прогрева деталей. Поэтому флюс следует засыпать равномерным тонким слоем. Добавление буры в смесь особенно важно, если используется уголь низкого качества.

Из флюсовой смеси формируется шлак, который может стекать с металлической заготовки, что чревато нежелательными последствиями. Чтобы избежать этого, нужно осторожно подсыпать дополнительные порции песка.

Чудесным компаньоном буры выступают железные опилки мягкой консистенции или ферромарганец. Опилки обладают способностью поглощать углерод с поверхности металла при высокой температуре, что существенно повышает качество сварки.

Если нужно соединить детали из разных металлов или марок стали, сначала следует прогреть металл с меньшей долей углерода из-за более высокой температуры плавления, а потом работать с деталью, содержащей более высокий процент углерода.

Безопасность и правила хранения буры

С точки зрения риска взрывов или возгораний, бура для ковки представляет умеренную опасность. Так как в ее состав входит борная кислота, наблюдается умеренная токсичность. В организм бура может попадать через дыхательные пути в виде пыли или аэрозолей, что может вызвать раздражение слизистых оболочек.

В больших дозах бура способна вызвать отравление, поэтому в процессе работы с этим веществом не рекомендуется пить, курить или есть. Индивидуальные средства защиты аналогичны тем, что применяются в других отраслях: это специализированная одежда, защитные очки и рабочие перчатки.

Буру нужно хранить в закрытых помещениях и обязательно в упаковках – никаких рассыпаний. Обычно ее хранение осуществляется в специальных контейнерах, которые располагаются на твердом покрытии. Срок хранения буры составляет всего полгода, что важно учитывать при планировании закупок и запасов.