Пудлінгованное залізо
Коване залізо - матеріал, з яким працюють ковалі споконвіку. Воно більш стійке до корозії, ніж сучасні м'які сталь. Доказом цьому служать ковані вироби, які дійшли до нас з минулого, багатьом з яких вже кілька століть. Зараз виготовленням пудлінгованного заліза практично ніхто не займається. В основному воно застосовується для реставрації старовинних кованих виробів.
Коване залізо має чудові антикорозійні властивості завдяки своїй волокнистій структурі. Висловлюючись сучасною термінологією, можна сказати, що отримання чистого заліза - первинний процес обробки залізної руди, в результаті якого руда очищається від шлаків. Коваль сам знаходив «руду», сам випалював вугілля, сам виплавляв залізо, сам кував, сам обробляв. Наявність пористих елементів структури металу і м'якість матеріалу в розпеченому стані дали свого часу людям можливість ручного кування, що призвело до виникнення нового виду мистецтва - художньої ковки.
деревинновугільний чавун
Задовго до початку індустріальної епохи ковалі обробляли коване залізо в вуглевипалювальних печах. Залізо для кування оброблялося на вогні і виходив якісно новий матеріал, властивості якого виключно підходили для художньої ковки. Ковані вироби з древесноугольного чавуну дійшли до нас з 18 століття.
В кінці 18 століття почалося промислове виробництво пудлінгованних типів заліза. При цьому залізо проходило термообробку в вуглевипалювальних печах без прямого доступу до вогню. Пудлінгованное залізо, легко-ковке в розпеченому стані і корозійно-стійке, було основним конструкційним матеріалом в 19 столітті. В області холодного кування у нього, однак, існують значні обмеження. Він піддається холодної куванні тільки в формі тонкого листа.
Деревинновугільний чавун може протистояти корозійних процесів протягом сотень років. Відновлювати, реставрувати традиційні ковані вироби дуже складно: їх практично неможливо перефарбувати через складність елементів цих виробів, особливо коли вони тривимірні. При реставрації необхідно використовувати тільки корозійно-стійкі матеріали кращої якості.
Лист з древесноугольного чавуну гнучкий, податливий і ковкий. Після відпалу його можна використовувати в холодному куванню, не боячись, що він дасть тріщину або розколеться. Він м'якше і більш зручний в роботі, ніж м'яка сталь. У нього рівна гладка поверхня, він практично не містить окалини, легко виглажівается і полірується. Лише невелика кількість фірм-виробників можуть запропонувати вам цей рідкісний у наш час вид ковкого заліза.
М'яка сталь
М'яка сталь - це науглероженного залізо. Технологія отримання стали була відкрита в 1856 році при спробі почати масове промислове виробництво заліза для кування. При високій температурі і недоліку кисню вуглець, не встигаючи окислюватися, просочував залізо. Чим більше було вуглецю, тим твердіше виявлялася сталь після гарту. Виробництво м'якої сталі дешевше, ніж виробництво пудлінгованного заліза. Крім того, сталь міцніше і твердіше, але її антикорозійні властивості гірше.
Історія художньої ковки
Ковані вироби використовувалися в будівництві з незапам'ятних часів. Так, наприклад, стародавні римляни застосовували коване залізо для виготовлення меблів. В середні віки металеві ковані балки були задіяні в будівництві кам'яних арок і куполів. Пізніше чавун застосовували в будівництві залізниць, мостів, будівель, а в кінці 19 століття навіть кораблів. Після винаходу м'якої сталі, виробництво якої було менш витратним, коване залізо, як і мистецтво кування, відійшли на задній план і були забуті. Зараз лише нечисленні фірми-виробники займаються ручним куванням заліза, оскільки в світі стає модним володіти красивими, майстерно виконаними кованими речами, зробленими під антикваріат. Зараз ковкий залізо в основному використовується в декоративних цілях для виготовлення предметів художнього кування, наприклад, ковані меблі, кованих воріт, поручнів і т.д.
Що таке ковкий залізо
Ковкий залізо відрізняється від чавуну тим, що воно не крихке і рідко ламається. Тому вироби з ковкого заліза дуже витончені, хоча часта фарбування краде їх витонченість. Чавун легко дізнатися по циклічності елементів вироби і його масивності. Чавуну теж можна надати форму, правда, молоток і ковадло тут не помічники.
Відрізнити ковкий залізо від м'якої сталі складніше, оскільки обидва легко гнуться і не ламаються. Однак вироби з м'якої сталі часто більш грубі, з видимими місцями зварювання деталей. Крім того, м'яка сталь менш стійка до корозії. Іржа з'являється в першу чергу в місцях спайки і залишається плямами на барвистому покритті. Ковкий залізо практично не іржавіє.
Зараз м'яка сталь повністю замінила ковкий залізо завдяки своїй дешевизні. Як для виготовлення нових кованих виробів, так і для реставрації старовинних кованих виробів використовується м'яка сталь.
З чого зараз отримують ковкий залізо
В даний час пудлінгованное залізо можна отримувати за допомогою переробки залізного брухту, запаси якого, здається, невичерпні.
Догляд за кованими виробами
Вважається, що ковані вироби практично не потребують поточного догляді. Чомусь прийнято щорічно перефарбовувати дерев'яні вироби, а ковані вироби залишаються без уваги довгі роки, поки не буде потрібно їх істотний ремонт або повна реконструкція. Цього можна уникнути, якщо вчасно перевіряти стан кованого виробу і проводити поточний ремонт для запобігання більш серйозних проблем.
Чистка кованих виробів
Зазвичай ковані вироби покриваються фарбою. Після утворення іржі на фарбі залишаються сліди. У більшості випадків стару фарбу і іржу можна зняти за допомогою піскоструминного очищення. Однак вдаватися до цього способу відразу не варто, оскільки таке очищення зашкодить вторинну окалину, що утворюється при прокатці заліза. Пошкоджувати і тим більше видаляти її не можна, в іншому випадку кований виріб почне швидко руйнуватися.
Тому у всіх можливих випадках фахівці рекомендують хімічну очистку кованих виробів від старої фарби з подальшою парової очищенням від хімічних реагентів. Таким чином, кований виріб постане перед вами в первозданному вигляді, так як воно виглядало спочатку до першого фарбування. Від іржі зазвичай позбавляються за допомогою теплової обробки виробу, вона не поширюється далі, якщо метал прожарити. При розширенні металу іржа обсипається, і її легко видалити. Крім того, якщо кований виріб розжарити до красна, воно покриється захисною плівкою, подібної вторинної окалині. Дуже часто деталі кованого виробу зі слідами іржі потребують прожаренні як в одному з етапів відновної процедури.
Увага: ковані вироби нерідко покриваються фарбами, що містять свинець (до 75%). При очищенні кованих виробів від фарб такого типу за допомогою піскоструминного методу, необхідно дотримуватися відповідних заходів безпеки.
Технології реставрації виробів з ковкого заліза
Існує 2 типу ковкого заліза: ковкий залізо давніх часів, відоме як древесноугольного залізо, і ковкий залізо промислового виробництва (19 - початок 20 ст.), Відоме як «пудлінгованное» залізо. При необхідності реставрації кованого виробу з древесноугольного заліза (зроблених до 18 століття) можна використовувати пудлінгованное залізо, так як їх властивості схожі. Однак, ні в якому разі не можна застосовувати в реставраційних роботах м'яку сталь, навіть з холодної або гарячої оцинковкой.
Розбирання кованих виробів
Якщо деталі кованого виробу з'єднані за допомогою клепаних шарнірів, з'єднання можуть легко пошкодитися при розбиранні або ослабнути після складання. Тому фахівці не рекомендують розбирати такі ковані вироби, навіть щоб прибрати іржу, оскільки конструкція вже ніколи не буде такою міцною як до розбирання. Якщо виникла необхідність замінити заклепувальний шип, на його місце ставлять болт або шуруп.
Ремонт і заміна деталей кованих виробів
Само собою зрозуміло, що дублювання деталей повинно виконуватися з таких же матеріалів і тим же способом, що і оригінальна деталь. В ідеалі, якщо ви ремонтуєте антикварну річ, слід застосовувати оригінальні технології зварювання, заклепувального з'єднання деталей, надання форми та ін. Тому ремонт і заміну деталей повинен здійснювати майстер-професіонал. Однак, нерідко пошкоджену деталь прибирати зовсім не можна. В такому випадку застосовуються сучасні технології.
Ніякого особливого устаткування для електрозварювання деталей з ковкого заліза не потрібно, використовується звичайне обладнання, що застосовується при зварюванні деталей з м'якої сталі. Однак електроди для зварювання м'якої сталі або металеві електроди для дугового зварювання в середовищі інертного газу тут не підійдуть. Потрібно використовувати спеціальні електроди з антикорозійними добавками. Не можна забувати про те, що ковкий залізо має пластинчасту структуру, тому зварювальний шов повинен заповнювати стик повністю, по всій глибині. Приєднання додаткових деталей до місць зварювальних швів кованого виробу не буває дуже міцним. В такому випадку, в якості альтернативи можна використовувати газове зварювання або пайку твердим припоєм. Елементи, сильно роз'їдені корозією, структура яких ще не порушилася, можна відновити за допомогою пудлингования.
Плоскі і рельєфні декоративні елементи кованих виробів зазвичай дуже складно фарбувати по обидва боки, тому вони швидше піддаються корозії і вимагають заміни частіше, ніж інші елементи. Довгий час на ринку металів не було промислового пропозиції матеріалів, придатних для штампувальних робіт. Нерідко для штампування використовували мідь, але вона легко гнеться і погано тримає фарбу. М'яка сталь теж непридатна, оскільки її дуже швидко роз'їдає іржа, особливо якщо вона прокатана в тонкий лист. Зараз з'явилася можливість отримувати для штампування листове древесноугольного залізо вищої якості за допомогою переробки залізного брухту.
Збірка кованих виробів
Найчастіше ковані вироби починають піддаватися корозії через постійне скупчення води на горизонтальних поверхнях, в місцях згинів і в поглибленнях, а також на поверхнях, що контактують з рослинами. Якщо повністю виключити потрапляння води на кований виріб, воно може проіснувати вічність. Після складання кованого виробу місця стиків і з'єднань необхідно покрити фарбою також як і всі видимі поверхні. В якості присадочного матеріалу рекомендується використовувати водостійку, але клейку силіконову смолу. Крім того, свінцовосуріковая замазка є традиційним присадним матеріалом, і якщо її добре заізольовані фарбою, вона довго прослужить. Стикові поглиблення можна заповнити епоксидною смолою або дьогтем, які влітку будуть плавитися і ще краще зчіплюватися з металом. Раніше для цього часто використовували розплавлений свинець, але він погано зчіплюється з залізом, в результаті чого вода проникає в стик, і ситуація тільки погіршується.
Захист кованих виробів
Для захисту кованих виробів використовується гальваноцінкованіе і цинкування вручну. Однак, існує кілька причин, чому ці методи не можна використовувати при роботі з ковким древесноугольного або пудлінгованним залізом. При гальванізації кований виріб, після очищення кислотою, занурюють у ванну з розплавленим цинком. В результаті виріб покривається досить товстим шаром цинку. Однак при цьому нерідко утворюються краплі, які доводиться сошліфовивать, і на металі залишаються сліди. Якщо до цього ще додати кислоту, який заповнив найдрібніші стики кованого виробу, не важко зрозуміти, чому гальваноцінкованіе не підходить для покриття тонких, витончених і складних виробів з ковкого заліза.
Цинкування вручну - більш м'який процес. При цьому спочатку з поверхні кованого виробу знімають вторинну окалину за допомогою піскоструминного очищення. Потім негайно наносять цинкове покриття за допомогою спеціального пульверизатора. Однак, недоліки піскоструминного очищення ми вже зазначали вище. Крім того, піскоструминний метод не годиться для очищення дрібних стиків, які до того ж ще й не покрити цинком навіть вручну. А в усі незахищені місця (дрібні стики і поглиблення) буде потрапляти вода, що призведе до корозії металу. Завдяки природним антикорозійним властивостям ковкого заліза ви можете просто покрити кований виріб щільним шаром фарби і періодично перевіряти його стан, забезпечуючи поточний ремонт в разі необхідності і перефарбовування раз в 5 років.