Кузнец — это кузнец по металлу , который создает предметы в основном из кованого железа или стали , но иногда и из других металлов, путем ковки металла , используя инструменты для ковки, гибки и резки (ср. жестянщик ). Кузнецы производят такие предметы, как ворота, решетки, перила, светильники, мебель, скульптуры, инструменты, сельскохозяйственные орудия, декоративные и религиозные предметы, кухонную утварь и оружие. Исторически существовало различие между тяжелой работой кузнеца и более тонкой работой белого кузнеца , который обычно работал с золотом , серебром , оловом или завершал этапы обработки тонкой стали. [1] Место, где работает кузнец, называется по-разному: кузница , горн или кузница .
Хотя сейчас с металлом работает множество людей, например, кузнецы , колесники и оружейники , в прежние времена кузнец обладал общими знаниями о том, как изготавливать и ремонтировать многие вещи, от сложнейшего оружия и доспехов до простых вещей, таких как гвозди или куски цепи.
«Черный» в слове «blacksmith» относится к черной окалине [ требуется ссылка ] , слою оксидов, который образуется на поверхности металла во время нагрева. Слово smith происходит от древнеанглийского слова smið , означающего «кузнец», которое происходит от протогерманского *smiþaz , означающего «квалифицированный рабочий». [2]
.jpg/1280px-T1.-Ferrer_(26049209744).jpg)
Кузнецы работают, нагревая куски кованого железа или стали до тех пор, пока металл не станет достаточно мягким для обработки ручными инструментами, такими как молот, наковальня и зубило . Нагрев обычно происходит в кузнице , работающей на пропане, природном газе, угле, древесном угле, коксе или нефти.
Некоторые современные кузнецы могут также использовать кислородно-ацетиленовую или подобную паяльную лампу для более локализованного нагрева. Методы индукционного нагрева набирают популярность среди современных кузнецов.
Цвет важен для указания температуры и обрабатываемости металла. Когда железо нагревается до более высоких температур, оно сначала светится красным, затем оранжевым, желтым и, наконец, белым. Идеальный нагрев для большинства кузнечных работ — яркий желто-оранжевый цвет, который указывает на нагрев ковки . Поскольку они должны видеть светящийся цвет металла, некоторые кузнецы работают в тусклых условиях с низким освещением, но большинство работают в хорошо освещенных условиях. Главное — иметь постоянное освещение, но не слишком яркое. Прямые солнечные лучи затемняют цвета.
Техники кузнечного дела можно условно разделить на ковку (иногда называемую «лепкой»), сварку, термическую обработку и отделку.
Ковка — процесс, который кузнецы используют для придания металлу формы с помощью молотка — отличается от обработки на станке тем, что при ковке материал не удаляется. Вместо этого кузнец молотом придает железу форму. Даже операции штамповки и резки (за исключением обрезки отходов) кузнецами обычно перераспределяют металл вокруг отверстия, а не высверливают его как стружку .
Ковка использует семь основных операций или методов:
Для этих операций обычно требуются как минимум молот и наковальня , но кузнецы также используют другие инструменты и методы для выполнения нестандартных или повторяющихся работ.
Вытяжка удлиняет металл, уменьшая один или оба других измерения. По мере уменьшения глубины или сужения ширины деталь удлиняется или «вытягивается».
В качестве примера чертежа можно привести кузнеца, изготавливающего зубило, который может расплющить квадратный пруток стали, удлинив металл и уменьшив его глубину, но сохранив его ширину постоянной.
Рисунок не обязательно должен быть однородным. Конусность может быть получена, как при изготовлении клина или лезвия долота для деревообработки. Если коническая форма имеет два измерения, получается точка.
Рисование можно выполнять с помощью различных инструментов и методов. Два типичных метода, использующих только молот и наковальню, — это удары молотком по рогу наковальни и удары молотком по лицевой стороне наковальни с использованием крестообразного бойка молотка.
Другой метод вытяжки — использование инструмента, называемого валком , или бойком молотка, для ускорения вытяжки толстого куска металла. (Техника называется валкой по названию инструмента.) Валка заключается в выбивании серии углублений с соответствующими гребнями, перпендикулярных длинной части вытягиваемой детали. Получающийся эффект выглядит как волны вдоль верхней части детали. Затем кузнец переворачивает молот, чтобы плоской стороной выбить верхушки гребней вниз по уровню с дном углублений. Это заставляет металл расти в длину (и ширину, если его не контролировать) гораздо быстрее, чем просто выбивая плоской стороной молотка.
Нагрев железа до «ковочной температуры» позволяет гнуть его так, как если бы это был мягкий, пластичный металл, например, медь или серебро.
Сгибание можно выполнить молотком по рогу или краю наковальни или вставив гибочную вилку в отверстие Харди (квадратное отверстие в верхней части наковальни), поместив заготовку между зубцами вилки и согнув материал под нужным углом. Изгибы можно зачищать и затягивать или расширять, ударяя молотком по соответствующей форме части наковальни.
Некоторые металлы «горячекороткие», то есть они теряют прочность на разрыв при нагревании. Они становятся похожими на пластилин : хотя их все еще можно сжимать, попытка растянуть их, даже сгибая или скручивая, скорее всего, приведет к тому, что они потрескаются и развалятся. Это проблема для некоторых сталей, используемых для изготовления лезвий, которые необходимо обрабатывать осторожно, чтобы избежать появления скрытых трещин, которые могут привести к поломке в будущем. Хотя титан редко обрабатывается вручную, он заметно горячекороткий. Даже такие распространенные процессы ковки, как декоративное скручивание прутка, невозможны с ним.
Осадка — это процесс утолщения металла в одном измерении за счет укорочения в другом. Одна из форм — нагреть конец стержня и затем бить по нему молотком, как по гвоздю: стержень становится короче, а горячая часть расширяется. Альтернативой битью молотком по горячему концу является помещение горячего конца на наковальню и бить молотком по холодному концу.
Пробивка может быть сделана для создания декоративного узора или для проделывания отверстия. Например, при подготовке к изготовлению головки молотка кузнец пробивает отверстие в тяжелом бруске или стержне для рукоятки молотка. Пробивка не ограничивается углублениями и отверстиями. Она также включает в себя резку, прорезку и выколотку — все это делается долотом.
Пять основных процессов ковки часто объединяются для получения и улучшения форм, необходимых для готовых изделий. Например, чтобы изготовить головку молотка с крестообразным бойком, кузнец начинал со стержня, диаметр которого примерно равен диаметру лицевой поверхности молотка: отверстие для ручки пробивалось и прошивалось (расширялось путем вставки или пропускания через него более крупного инструмента), головка вырезалась (пробивалась, но с клином), боек вытягивался до клина, а лицевая поверхность обрабатывалась путем осадки.
Как и при изготовлении зубила, поскольку оно удлиняется путем вытягивания, оно также будет иметь тенденцию расширяться в ширину. Поэтому кузнец часто переворачивал будущее зубило на бок и бил его обратно вниз — опрокидывая его — чтобы проверить расширение и сохранить металл на правильной ширине.
Или, если кузнецу нужно было согнуть пруток на 90 градусов и он хотел получить острый угол снаружи изгиба, он начинал с того, что ковал неподдерживаемый конец, чтобы сделать изогнутый изгиб. Затем, чтобы «утолщить» внешний радиус изгиба, одну или обе стороны изгиба нужно было отодвинуть назад, чтобы заполнить внешний радиус изгиба. Поэтому они ковали концы заготовки вниз в изгиб, «осаживая» ее в точке изгиба. Затем они обрабатывали изгиб, вытягивая стороны изгиба, чтобы сохранить правильную толщину. Ковка продолжалась — осадка и затем вытягивание — до тех пор, пока изгиб не был бы правильно сформирован. В первичной операции был изгиб, но вытягивание и высадка выполняются для уточнения формы.
Сварка — это соединение одинаковых или подобных металлов.
Современный кузнец имеет ряд возможностей и инструментов для достижения этой цели. Основные типы сварки, обычно используемые в современной мастерской, включают традиционную кузнечную сварку , а также современные методы, включая кислородно-ацетиленовую и дуговую сварку .
При кузнечной сварке соединяемые детали нагреваются до температуры, которая обычно называется сварочной . Для мягкой стали большинство кузнецов оценивают эту температуру по цвету: металл светится интенсивным желтым или белым. При этой температуре сталь близка к расплавленной.
Любой посторонний материал в сварном шве, такой как оксиды или «окалина», которые обычно образуются в огне, может ослабить его и привести к его разрушению. Таким образом, сопрягаемые поверхности, которые должны быть соединены, должны быть чистыми. Для этого кузнец следит за тем, чтобы огонь был восстановительным: огонь, в центре которого находится много тепла и очень мало кислорода. Кузнец также тщательно формирует сопрягаемые поверхности так, чтобы по мере их соединения посторонний материал выдавливался наружу, когда металл соединяется. Чтобы очистить поверхности, защитить их от окисления и обеспечить среду для выноса постороннего материала из сварного шва, кузнец иногда использует флюс — обычно порошкообразную буру, кварцевый песок или и то, и другое.
Сначала кузнец очищает соединяемые детали проволочной щеткой, затем помещает их в огонь для нагрева. С помощью комбинации вытяжки и осадки кузнец формирует поверхности так, чтобы при окончательном соединении сначала соединялся центр сварного шва, а соединение распространялось наружу под ударами молота, выталкивая флюс (если он использовался) и инородный материал.
Очищенный металл возвращается в огонь, приближается к сварочному теплу, вынимается из огня и чистится щеткой. Иногда применяется флюс, который предотвращает попадание кислорода и сжигание металла во время ковки, и он возвращается в огонь. Теперь кузнец внимательно следит, чтобы не перегреть металл. В этом есть некоторая сложность, потому что, чтобы увидеть цвет металла, кузнец должен вынуть его из огня — подвергая воздействию воздуха, который может быстро его окислить. Поэтому кузнец может исследовать огонь куском стальной проволоки, слегка тыкая в сопрягаемые поверхности. Когда конец проволоки прилипает к металлу, он имеет нужную температуру (образуется небольшой сварной шов там, где проволока касается сопрягаемой поверхности, поэтому он прилипает). Кузнец обычно помещает металл в огонь так, чтобы он мог его видеть, не допуская контакта окружающего воздуха с поверхностью. (Обратите внимание, что кузнецы не всегда используют флюс, особенно в Великобритании.) Теперь кузнец движется с быстрой целью, быстро переносит металл из огня на наковальню и сводит сопрягаемые поверхности вместе. Несколько легких ударов молотка приводят сопрягаемые поверхности в полный контакт и выдавливают флюс — и, наконец, кузнец возвращает работу в огонь. Сварка начинается с отбойников, но часто соединение получается слабым и неполным, поэтому кузнец снова нагревает соединение до температуры сварки и обрабатывает сварку легкими ударами, чтобы «закрепить» сварку и, наконец, придать ей форму.
В зависимости от предполагаемого использования изделия кузнец может обработать его несколькими способами:
Ряд обработок и отделок может замедлить окисление и улучшить или изменить внешний вид изделия. Опытный кузнец выбирает отделку в зависимости от металла и предполагаемого использования изделия. Отделки включают (среди прочего): краску, лак, воронение , воронение , масло и воск.
Кузнец — помощник (часто ученик ), чья работа заключается в том, чтобы размахивать большой кувалдой при выполнении тяжелых кузнечных операций по указанию кузнеца. На практике кузнец держит горячее железо на наковальне (с клещами) в одной руке и указывает, куда ударить по железу, постукивая по нему небольшим молотком в другой руке. Затем кузнец наносит сильный удар кувалдой по указанному месту. В течение 20-го века и в 21-м веке эта роль становилась все более ненужной и автоматизированной за счет использования отбойных молотов или возвратно-поступательных силовых молотов.
Когда железная руда переплавляется в пригодный для использования металл, определенное количество углерода обычно сплавляется с железом. (Древесный уголь - это почти чистый углерод.) Количество углерода существенно влияет на свойства металла. Если содержание углерода превышает 2%, металл называется чугуном , потому что он имеет относительно низкую температуру плавления и легко отливается. Однако он довольно хрупкий и не поддается ковке, поэтому его не используют для кузнечного дела. Если содержание углерода составляет от 0,25% до 2%, то полученный металл - инструментальная сталь , которую можно подвергать термической обработке, как обсуждалось выше. Когда содержание углерода ниже 0,25%, то металл - это либо " кованое железо (кованое железо не выплавляется и не может быть получено этим процессом)", либо "мягкая сталь". Эти термины никогда не являются взаимозаменяемыми. В доиндустриальные времена материалом выбора для кузнецов было кованое железо. Это железо имело очень низкое содержание углерода, а также включало до 5% стекловидного железосиликатного шлака в виде многочисленных очень тонких прожилок. Это содержание шлака делало железо очень прочным, придавало ему значительную устойчивость к ржавчине и позволяло легче поддаваться «кузнечной сварке» — процессу, при котором кузнец прочно соединяет два куска железа или кусок железа и кусок стали, нагревая их почти до белого каления и ударяя молотком. Кузнечная сварка сложнее с современной мягкой сталью, потому что она сваривается в более узком температурном диапазоне. Волокнистая природа кованого железа требовала знаний и навыков для правильной формовки любого инструмента, который будет подвергаться нагрузке. Современная сталь производится с использованием доменной печи или дуговых печей. Кованое железо производилось с помощью трудоемкого процесса, называемого пудлингованием , поэтому этот материал сейчас является труднодоступным специальным продуктом. Современные кузнецы обычно заменяют мягкой сталью изготовление предметов, традиционно изготавливаемых из кованого железа. Иногда они используют электролитическое чистое железо.
Многие кузнецы также включают в художественные изделия такие материалы, как бронза , медь или латунь . Алюминий и титан также могут быть выкованы кузнечным процессом. Бронза — это сплав меди и олова , а латунь — это сплав меди и цинка . Каждый материал по-разному реагирует под молотком и должен быть отдельно изучен кузнецом.
Сталь с содержанием углерода менее 0,6% не может быть достаточно закалена простой термической обработкой, чтобы изготовить полезные инструменты из закаленной стали. Поэтому в дальнейшем кованое железо, низкоуглеродистая сталь и другие мягкие незакаливаемые разновидности железа будут без разбора называться просто железом .
В индуистской мифологии Твастар , также известный как Вишвакарма, является кузнецом дэвов . Самые ранние упоминания о Твастаре можно найти в Ригведе .
Гефест (лат. Vulcan ) был кузнецом богов в греческой и римской мифологии . Высококвалифицированный мастер, кузницей которого был вулкан, он создал большую часть оружия богов, а также прекрасных помощников для своей кузницы и металлическую рыболовную сеть удивительной сложности. Он был богом металлообработки, огня и ремесленников.
В кельтской мифологии роль кузнеца выполняют одноименные (их имена действительно означают «кузнец») персонажи: Гоибниу (ирландские мифы цикла Туата Де Дананн ) или Гофаннон (валлийские мифы/ Мабиногион ). Бригид или Бригит, ирландская богиня , иногда описывается как покровительница кузнецов. [4]
В нартской мифологии Кавказа герой, известный осетинам как Курдалэгон и черкесам как Тлепш , является кузнецом и искусным ремесленником, чьи подвиги демонстрируют шаманские черты, иногда сравнимые с подвигами скандинавского божества Одина . Одним из его величайших подвигов является исполнение роли повитухи у героя Ксамыка, который был сделан носителем эмбриона его сына Батраза его умирающей женой, водным духом леди Исп, которая выплевывает его между лопатками, где он образует подобие матки кисты. Курдалэгон готовит тип башни или эшафота над закалочной ванной для Ксамыка, и, когда наступает подходящее время, пронзает кисту, чтобы освободить младенца-героя Батраза как новорожденного младенца из раскаленной добела стали , которого Курдалэгон затем закаляет, как только что выкованный меч. [5]
Англосаксонский кузнец Вейланд , известный на древнескандинавском как Вёлунд , — героический кузнец в германской мифологии. В «Старшей Эдде» говорится , что он выковал прекрасные золотые кольца с замечательными драгоценными камнями. Он был схвачен королем Нидудом , который жестоко подрезал ему сухожилия и заключил в тюрьму на острове. В конце концов Вёлунд отомстил, убив сыновей Нидуда и сделав кубки из их черепов, драгоценности из их глаз и брошь из их зубов. Затем он изнасиловал дочь короля, опоив ее крепким пивом, и сбежал, смеясь, на крыльях собственного изготовления, хвастаясь, что стал отцом ее ребенка.
Сеппо Ильмаринен , Вечный Молотобой, кузнец и изобретатель в «Калевале» , является архетипическим ремесленником из финской мифологии. [8]
Тубал-Каин упоминается в книге Бытия Торы как первый кузнец .
Огун , бог кузнецов, воинов, охотников и других людей, работающих с железом, является одним из богов пантеона Ориша , которому традиционно поклоняется народ йоруба в Нигерии .
Золото , серебро и медь встречаются в природе в их естественных состояниях , как довольно чистые металлы – люди , вероятно, первыми обработали эти металлы. Все эти металлы довольно ковкие , и первоначальное развитие человеком методов ковки, несомненно, было применено к этим металлам.
В эпоху халколита и бронзового века люди на Ближнем Востоке научились плавить , лить , клепать и (в ограниченной степени) ковать медь и бронзу. Бронза представляет собой сплав меди и примерно 10–20 % олова . Бронза превосходит просто медь, будучи тверже, более устойчивой к коррозии и имея более низкую температуру плавления (тем самым требуя меньше топлива для плавления и литья). Большая часть меди, используемой в Средиземноморье, поступала с острова Кипр . Большая часть олова поступала из региона Корнуолл на острове Великобритания , ее перевозили по морю финикийские и греческие торговцы.
Медь и бронзу нельзя закалить термической обработкой, их можно закалить только холодной обработкой . Для этого кусок бронзы слегка долбят в течение длительного периода времени. Локальное циклическое напряжение вызывает упрочнение за счет изменения размера и формы кристаллов металла . Затем закаленную бронзу можно шлифовать, чтобы заточить и сделать из нее острые инструменты.
Часовщики еще в 19 веке использовали методы закалки для закалки зубцов латунных шестерен и храповиков . Постукивание только по зубцам приводило к получению более твердых зубцов с превосходной износостойкостью. Напротив, остальная часть шестеренки оставалась в более мягком и прочном состоянии, более устойчивой к растрескиванию.
Бронза достаточно устойчива к коррозии, поэтому артефакты из бронзы могут прослужить тысячи лет относительно невредимыми. Соответственно, музеи часто хранят больше образцов металлических изделий бронзового века, чем образцов артефактов гораздо более молодого железного века . Захороненные железные артефакты могут полностью проржаветь менее чем за 100 лет. Образцы древних железных изделий, сохранившиеся до наших дней, являются скорее исключением из нормы.
Одновременно с появлением алфавитных символов в железном веке люди узнали о металле железе . Однако в более ранние века свойства железа, в отличие от свойств бронзы, не были общеизвестны. Железные артефакты , состоящие из метеоритного железа , имеют химический состав , содержащий до 40% никеля . Поскольку этот источник этого железа чрезвычайно редок и случаен, можно предположить, что имело место незначительное развитие кузнечных навыков, свойственных железу. То, что мы все еще обладаем какими-либо такими артефактами из метеоритного железа, можно приписать капризам климата и повышенной коррозионной стойкости, приданной железу присутствием никеля.
Во время (северного) полярного исследования в начале 20-го века было обнаружено, что инуиты , северные гренландские инуиты , изготавливали железные ножи из двух особенно крупных метеоритов из никеля и железа. [9] Один из этих метеоритов был доставлен в Вашингтон, округ Колумбия , где он был передан на хранение в Смитсоновский институт .
Хетты Анатолии впервые открыли или разработали плавку железных руд около 1500 г. до н. э . Похоже , что они сохраняли почти монополию на знания о производстве железа в течение нескольких сотен лет, но когда их империя рухнула во время Восточно-Средиземноморских потрясений около 1200 г. до н. э., знания, похоже, рассеялись во всех направлениях.
В «Илиаде» Гомера (описывающей Троянскую войну и греков и троянских воинов бронзового века ) утверждается, что большая часть доспехов и оружия (мечи и копья) были из бронзы. Однако железо не является чем-то незнакомым, поскольку наконечники стрел описываются как железные, а «железный шар» указан как приз за победу в соревновании. Описанные события, вероятно, произошли около 1200 г. до н. э., но считается, что Гомер сочинил эту эпическую поэму около 700 г. до н. э.; поэтому точность остается под вопросом.
Исторические записи о периоде позднего бронзового века крайне противоречивы. Очень мало железных артефактов сохранилось от раннего железного века из-за потери от коррозии и повторного использования железа как ценного товара. Однако все основные операции кузнечного дела использовались к тому времени, когда железный век достиг определенной местности. Нехватка записей и артефактов, а также быстрота перехода от бронзового века к железному веку являются причиной использования свидетельств кузнечного дела из бронзы для вывода о раннем развитии кузнечного дела.
Неясно, когда железное оружие заменило бронзовое, поскольку самые ранние железные мечи не значительно улучшили качества существующих бронзовых артефактов. Нелегированное железо мягкое, не держит заточку так же хорошо, как правильно изготовленный бронзовый клинок, и требует большего ухода. Однако железные руды более широко доступны, чем необходимые материалы для создания бронзы, что сделало железное оружие более экономичным, чем сопоставимое бронзовое оружие. Небольшие количества стали часто образуются во время нескольких самых ранних методов очистки, и когда свойства этого сплава были обнаружены и использованы, стальное режущее оружие значительно превзошло бронзу.
Железо отличается от большинства других материалов (включая бронзу) тем, что оно не переходит из твердого состояния в жидкое при температуре плавления . H 2 O является твердым (лед) при −1 C (31 F) и жидким (вода) при +1 C (33 F). Железо, напротив, определенно является твердым при 800 °F (427 °C), но в течение следующих 1500 °F (820 °C) оно становится все более пластичным и более «ирисковым» по мере повышения его температуры. Этот экстремальный температурный диапазон переменной твердости является фундаментальным свойством материала, от которого зависит кузнечная практика.
Еще одним важным отличием между технологиями изготовления бронзы и железа является то, что бронзу можно плавить. Температура плавления железа намного выше, чем у бронзы. В западной (европейской и ближневосточной) традиции технология разведения огня, достаточно горячего для плавления железа, возникла только в XVI веке, когда плавильные операции стали достаточно масштабными, чтобы потребовать слишком больших мехов. Они создавали температуру доменной печи, достаточно высокую для плавки частично очищенных руд, в результате чего получался чугун . Таким образом, чугунные сковороды и кухонная утварь стали возможны в Европе только через 3000 лет после появления плавки железа. Китай, в рамках отдельной традиции развития, производил чугун по крайней мере за 1000 лет до этого.
Хотя железо встречается довольно часто, качественная сталь оставалась редкостью и была дорогой до промышленного развития процесса Бессемера и др. в 1850-х годах. Тщательное изучение старинных кузнечных инструментов ясно показывает, где небольшие куски стали были вварены в железо, чтобы получить закаленные стальные режущие кромки инструментов (особенно в топорах, теслах, зубилах и т. д.). Повторное использование качественной стали является еще одной причиной отсутствия артефактов.
Римляне (которые следили за тем, чтобы их собственное оружие изготавливалось из хорошей стали) отметили (в IV веке до н. э.), что у кельтов долины реки По было железо, но не было хорошей стали. Римляне отмечают, что во время битвы их кельтские противники могли взмахнуть мечом только два или три раза, прежде чем им приходилось наступать на меч, чтобы выпрямить его.
На Индийском субконтиненте сталь Вутц производилась и продолжает производиться в небольших количествах.
В Южной Азии и Западной Африке кузнецы образуют эндогенные касты , которые иногда говорят на разных языках.
В средневековый период кузнечное дело считалось частью семи механических искусств .
До промышленной революции «деревенская кузница » была неотъемлемой частью каждого города. Фабрики и массовое производство снизили спрос на кузнечные инструменты и оборудование.
Кузнецы обычно работали в небольших мастерских, часто в центре деревни или города. [10] Их мастерские обычно были оборудованы кузницей, наковальней и множеством других инструментов. Работа средневекового кузнеца была физически тяжелой и часто опасной. Кузнецы должны были уметь поднимать и перемещать тяжелые куски металла, и они должны были быть осторожны, чтобы не обжечься о горячий горн.
Несмотря на трудности, кузнечное дело было уважаемым ремеслом в средневековом обществе. Кузнецы считались искусными ремесленниками, и их работа была необходима для функционирования средневекового общества.
В то время как большинство кузнецов, известных в Британии в средневековый период, были мужчинами, некоторые женщины также работали кузнецами. [11] Например, в 1346 году Кэтрин Ле Февр была назначена Эдуардом III «поддерживать королевскую кузницу в Тауэре и продолжать [ее] работу… получая заработную плату, относящуюся к должности». [11] Другой пример — Алиса ла Обержер (изготовитель почт), которая владела оружейной мастерской и работала оружейником в Чипсайде . [11] В Йорке в 1403 году Агнес Хекш получила в завещании почтовое оборудование своего отца и переняла семейный бизнес вместе со своим братом. [11] Среди других были литейщица колоколов Джоанна Хилл , ножовщик Агнес Котиллер и Евстахия л'Армурер. [11]
Средневековые кузнецы использовали различные методы для создания металлических предметов. Одним из наиболее распространенных методов была ковка. Ковка — это процесс нагревания металла до тех пор, пока он не станет достаточно мягким, чтобы его можно было формовать с помощью молота и наковальни. [12]
Другим распространенным методом была сварка. Сварка — это процесс соединения двух кусков металла путем их нагревания до расплавления и последующего удара молотком.
Кузнецы также использовали множество других техник, таких как литье, резка и опиловка.
Первоначально топливом для кузнечных печей был древесный уголь . Уголь не начал заменять древесный уголь, пока леса сначала Британии (в течение 17 века нашей эры), а затем восточной части Соединенных Штатов Америки (в течение 19 века) не были в значительной степени истощены. Уголь может быть худшим топливом для кузнечного дела, потому что большая часть угля в мире загрязнена серой . Загрязнение серой железа и стали делает их «красными короткими», так что при красном калении они становятся «крошечными», а не «пластичными». Уголь, продаваемый и покупаемый для кузнечного дела, должен быть в значительной степени свободен от серы.
Европейские кузнецы до и во время средневековья тратили много времени на нагревание и кузнечную обработку железа перед тем, как выковать из него готовые изделия. Хотя они не знали химической основы, они знали, что таким образом улучшалось качество железа. С научной точки зрения, восстановительная атмосфера кузницы как удаляла кислород (ржавчину), так и впитывала больше углерода в железо, тем самым получая все более высокие сорта стали по мере продолжения процесса.
В восемнадцатом веке агенты столовой промышленности Шеффилда рыскали по британской сельской местности, предлагая новые рессоры для кареток взамен старых. Пружины должны быть сделаны из закаленной стали. В то время процессы производства стали производили чрезвычайно изменчивый продукт — качество не гарантировалось на начальной точке продажи. Пружины, которые выдержали растрескивание в результате интенсивного использования на неровных дорогах того времени, оказались изготовлены из стали более высокого качества. Большая часть славы столовых приборов Шеффилда (ножей, ножниц и т. д.) была обусловлена чрезвычайными мерами, которые предпринимали компании, чтобы гарантировать, что они используют высококачественную сталь. [ необходима цитата ]
В первой половине девятнадцатого века правительство США включило в свои договоры со многими индейскими племенами положение о том, что США будут нанимать кузнецов и каменщиков в армейских фортах с явной целью обеспечения коренных американцев железными инструментами и услугами по ремонту. [ необходима цитата ]
В начале и середине девятнадцатого века обе европейские армии [13] , а также федеральная и конфедеративная армии США нанимали кузнецов для подковывания лошадей и ремонта оборудования, такого как фургоны, конская сбруя и артиллерийское оборудование. Эти кузнецы в основном работали в передвижной кузнице , которая в сочетании с передком представляла собой фургоны, специально спроектированные и построенные как кузнечные мастерские на колесах для перевозки необходимого оборудования, необходимого для их работы. [14] [15] [16]
Токарные станки , во многом созданные по образцу своих собратьев по дереву , использовались некоторыми кузнецами [17] [ требуется цитата ] со времен Средневековья. В 1790-х годах Генри Модсли создал первый токарно-винторезный станок , что стало переломным моментом, ознаменовавшим начало замены кузнецов на станкостроителей на фабриках для удовлетворения потребностей населения в оборудовании.
Сэмюэл Кольт не изобретал и не совершенствовал взаимозаменяемые детали , но его настойчивое требование (и требования других промышленников того времени) к тому, чтобы его огнестрельное оружие производилось с учетом этого свойства, стало еще одним шагом к устареванию ремесленников и кузнецов, занимающихся металлообработкой. (См. также Эли Уитни ).
Поскольку спрос на их продукцию падал, многие кузнецы увеличили свои доходы, наняв работу по подковыванию лошадей . Подковщик лошадей исторически назывался кузнецом на английском языке. С появлением автомобилей число кузнецов продолжало уменьшаться, многие бывшие кузнецы стали первым поколением автомобильных механиков . Низшая точка кузнечного дела в Соединенных Штатах была достигнута в 1960-х годах, когда большинство бывших кузнецов оставили профессию, и мало кто, если вообще кто-либо, приходил в профессию. К этому времени большинство работающих кузнецов были теми, кто выполнял работу кузнеца , поэтому термин кузнец был фактически заимствован кузнечным ремеслом.
В конце XVIII века кованые изделия продолжают приходить в упадок из-за уже упомянутой промышленной революции, формы элементов конструкций оконных решеток и других декоративно-функциональных изделий продолжают противоречить природным формам, поверхности начинают покрывать краской, в кованые конструкции включаются чугунные элементы.
Основными чертами кованых изделий в стиле неоклассицизма (также называемого стилем Людовика XVI и ковкой в стиле ампир ) являются гладкие прямые прутья, декоративные геометрические элементы, двойные или овальные волюты и использование элементов из классической античности ( меандр (искусство) , венки и т. д.).
Типичным для этого вида изделий из железа является то, что они окрашены в белый цвет с золотыми (позолоченными) элементами. [18]
В течение 20-го века различные газы ( природный газ , ацетилен и т. д.) также стали использоваться в качестве топлива для кузнечного дела. Хотя они хороши для кузнечного железа, необходимо соблюдать особую осторожность при их использовании для ковки стали. Каждый раз, когда кусок стали нагревается, существует тенденция к тому, что углерод, содержащийся в стали, покидает ее ( обезуглероживание ). Это может оставить кусок стали с эффективным слоем незакаленного железа на его поверхности. В традиционной угольной или угольной кузнице топливом на самом деле является только углерод. В правильно регулируемом угле/угольном огне воздух внутри и непосредственно вокруг огня должен быть восстановительной атмосферой. В этом случае и при повышенных температурах существует тенденция к тому, что испаренный углерод впитывается в сталь и железо, противодействуя или сводя на нет тенденцию к обезуглероживанию. Это похоже на процесс, при котором на куске железа формируется слой стали в процессе подготовки к закалке .
Возобновление интереса к кузнечному делу произошло в рамках тенденции «сделай сам» и «самодостаточности», которая возникла в 1970-х годах. В настоящее время существует множество книг, организаций и отдельных лиц, работающих над тем, чтобы помочь информировать общественность о кузнечном деле, включая местные группы кузнецов, которые создали клубы, причем некоторые из этих кузнецов демонстрируют свои работы в исторических местах и на мероприятиях живой истории. Некоторые современные кузнецы, которые производят декоративные изделия из металла, называют себя художниками-кузнецами. В 1973 году была образована Ассоциация художников-кузнецов Северной Америки, в которую вошли 27 членов. К 2013 году в ней было почти 4000 членов. Аналогичным образом, в 1978 году была создана Британская ассоциация художников-кузнецов, в которую вошли 30 членов-учредителей, а в 2013 году в ней было около 600 членов [19] , и которая издает для своих членов ежеквартальный журнал.
В то время как в развитых странах наблюдался спад и новый всплеск интереса к кузнечному делу, во многих развивающихся странах кузнецы продолжали изготавливать и ремонтировать железные и стальные инструменты и скобяные изделия для жителей своих регионов.
Определения из Викисловаря
Медиа из Commons
Цитаты из Викицитатника
Учебники из Wikibooks
Данные из Викиданных