Современная дамасская сталь - Журнал Прорез - Страница 2

Традиционный дамаск

Наиболее полная и развернутая характеристика типов традиционного Дамаска дана Л. Б. Архангельским в статье "О булатах и булатных клинках" (журнал Металлург #8,1999). "В коллекционных образцах оружия нередок так называемый "дикий" узор да-маска, образующийся в результате случайного перемешивания металла в результате ручной ковки... Однако многие мастера предпочитают ковать клинки из "штемпельного" Дамаска с его регулярным узором. "Штемпельным" узор назвали в Германии по способу его образования путем набивки специальным штампом-штемпелем строго упорядоченного рельефа на заготовку клинка, после сошлифовки которого слои искажаются в заданном порядке. Видов этих узоров немного и большинство из них были известны еще в прошлом веке. К ним относятся ступенчатый, волнистый, ромбический (сетчатый) и кольчатый.

Ступенчатый узор характеризуется относительно узкими прядями линий, расположенными поперек клинка. В зависимости от размеров рельефа, тщательности отковки и шлифовки клинка узор может представлять собой либо концентрические овалы, либо разомкнутые, волнистые фигуры, напоминающие ряд сосулек или сталактитов, свисающих с обуха клинка. Распространенным видом "штемпельного" узора является ромбический, имеющий две разновидности. Одну из них получают, насекая поверхность заготовки зубилом крест-на-крест, отчего узор имеет вид сплетенной из нитей сетки, наброшенной на клинок из "дикого" Дамаска. Соответственно, и узор называется "сетчатым". Второй разновидностью является узор, который в Германии называют "мелкие розы". Он имеет вид четких концентрических ромбов и набивается имеющим пирамидальные выступы штампом, похожим на кулинарный молоток для отбивания мяса. Третий, кольчатый вид "штемпельного" узора в США называют "павлиний глаз", поскольку на клинке в четком порядке расположены многочисленные концентрические окружности. Некоторые современные мастера по разметке засверливают непосредственно саму заготовку клинка, другие делают то же самое со штампом, которым и набивают этот узор, когда потребуется. Похожий до неразличимости узор получается, если на заготовке клинка нарезать, а не насечь, сетчатообраз-ный рельеф с высокими квадратными выступами. При расковке эти квадраты вдавливаются и расплываются, образуя регулярный кольчатый узор. Многие мастера в совершенстве овладели и методами изготовления различных разновидностей столь красивого металла, как "турецкий" дамаск. Отличительной особенностью разновидностей "турецкого" или "харалужного" Дамаска являлось то, что клинки отковывались из предварительно туго закрученных прутков неоднородного металла. Узоры при этом получались крайне разнообразными и причудливыми, но технологические приемы их получения можно систематизировать и сгруппировать по мере усложнения изготовление клинка: из одного слоистого закрученного прутка; из одного ряда прутков, закрученных в разные стороны; из таких же прутков, но расположенных в два ряда таким образом, что разные его части откованы с использованием крученого Дамаска разного вида.

Мозаика

Особую популярность приобрел в последние годы мозаичный дамаск. Steve Schwarzer, Pierre Reverde, Daryl Meier и Hank Knickmeyer осуществили этот технологический прорыв и узоры на их сталях необычны, упорядочены и красивы. Особенностью и отличием мозаичного Дамаска от полученного кузнечной сваркой является то, что узор проектируется заранее и создается путем размещения контрастных металлов различного размера и профиля внутри заготовки. Когда части сковываются вместе внутри заготовки, формируется сложносоставной пакет. Аналогичным образом формируются и мозаичные полотна -контрастные части композиции, приходя в соприкосновение, формируют определенный узор. Метод, который использует Hank Knickmeyer, предусматривает размещение металлических брусков и цилиндров внутри стальной трубы. Он выкладывает основные элементы определенным образом для создания узора и заполняет оставшиеся промежутки заполнителем (филером). Труба спринцуется маслом, после чего наглухо заваривается. В ходе нагревания трубы масло воспламеняется, химически связав оставшийся внутри кислород и сформировав внутри трубы нейтральную среду, оптимальную для образования бездефектной цельнометаллической заготовки. Он нагревает всю трубу в газовом горне и по достижению температуры сварки в один цикл проковывает ее на кузнечном гидравлическом прессе. Возможность создания нейтральной атмосферы является критической для создания качественного сварного массива с такой значительной площадью сварных швов. В этой методике есть один недостаток, - если сварку не удалось завершить в ходе единого цикла, то второй цикл уже невозможен т.к. в сформировавшиеся в ходе деформации трубы микропоры, через которые выходит масло, начнется подсос воздуха, который окислит все еще не проварившиеся поверхности.

Развитием этого направления является метод предложенный Steve Schwarzer и позволяющий получать качественный провар пакета. Он заключается в том, что сварочный контейнер имеет полую трубчатую рукоять на холодном ее конце. Контейнер вакуумируется и заполняется азотом или инертным газом.

Процедура заполнения производится несколько раз перед сваркой для полного удаления кислорода из внутренних полостей. Используя такой метод возможно сварить даже те металлы, который не поддаются сварке на открытом огне.

Steve Schwarzer и Pierre Reverde являются разработчиками особой методики, которая требует современных инструментов для создания сложных мозаичных узоров. С помощью электродугового резака рисунок прорезается сквозь стальной блок, после чего из другого блока вырезается фасонный вкладыш для заполнения вырезанной полости. Далее они свариваются диффузионной сваркой в единый элемент. Некоторые удивительные детали, невозможные ранее, могут быть получены в такой технике "глубокой инкрустации".

Barry Gallagher, Shane Taylor и Rick Dunkerly путем комбинирования разных техник создали совершенно новую категорию мозаичного дамаска с использованием сложения пакета и его сварки с применением фасонных штампов. Прообразом послужил оригинальный узор созданный Darrel Meier под названием "Коленкор". Совместными усилиями они создали новую технику узора по стали. Современный промышленный дамаск Промышленное производство дамасских сталей, в основном, базируется на тех же принципах, что и авторского Дамаска. Некоторые считают его безличным и однообразным, но высокий спрос на полуфабрикаты при низком уровне предложений со стороны индивидуалов стимулировал развитие этой отрасли промышленности. Современный рынок промышленного Дамаска крайне неоднороден - от малосерийных образцов из мастерских известных мастеров (как, например, используемых на малосерийных проектах компании Cold Steel) до массового производства промышленных предприятий, берущих на работу популярных изготовителей авторского Дамаска. Тем не менее мощное технологическое оборудование {промышленные кузнечные прессы, вакуумные прокатные станы, электродуговые печи с контролируемой атмосферой, газо-статы и т.п.) позволяют создавать не только достаточно качественные сварные пакеты для трехслойных клинков как у Helle и Frosts а также San-Mai у Cold Steel, но и неплохой серийный дамаск. Применение вакуумных технологий помогло решить проблему ограниченности исходных материалов для производства дамасской стали. Поскольку окисления предварительно зачищенных поверхностей при нагреве в вакууме не происходит, то становится возможной сварка высоколегированных, в том числе нержавеющих, сталей без флюса. Соединяемые отшлифованные пластины свариваются методом диффузионной сварки в вакуумной камере под прессом. Сваренный таким образом пакет расковывается на пластины, которые снова шлифуются, свариваются и так до тех пор, пока не получится нужное количество слоев. Этим методом можно изготавливать дамаск из нержавеющих, быстрорежущих и иных легированных сталей. Высокопроизводительным методом сварки высоколегированных сталей является прокатка пакета шлифованных или очищенных другим методом пластин на вакуумном прокатном стане. Для сварки металлических волокон и гранул применяют технологии, используемые в порошковой металлургии. В наполненную инертным газом камеру газостата помещают вакуумированную и герметическую капсулу, наполненную проволокой, металлическим порошком или смесью того и другого. Затем нагревают капсулу до 1200-1400°С и заполняют камеру газом до тех пор, пока давление в ней не достигнет примерно 1500 атм. После завершения процесса спекания композитного материала под давлением, спекшуюся с композитом оболочку удаляют механическим путем и очищенный композит проковывают или прокатывают. Этим высокопроизводительным методом можно получить практически любую из известных структур Дамаска. Одним из наиболее известных крупных производителей дамасской стали несомненно является шведская компания DAMASTEEL АВ, образованная в августе 1995. Ее специализация - изготовление современными методами заготовок из дамасской стали для нужд серийных производителей и индивидуалов. Время зарождения этого производителя - ноябрь 1992 г., когда сотрудничество между производителем порошковых сталей Soderfors Powder АВ и индивидуалом-кузнецом Каем Эмбертсеном из шведского города Эдсбина оформилось в отдельный проект. Успешный метод по созданию дамасской стали на основе достижений порошковой металлургии был разработан в течение 1993 г., а в 1996 был получен патент на изготовление заготовок из порошкового Дамаска. DAMASTEEL АВ производит методом порошковой металлургии два типа полуфабрикатов - прутки со слоистым концентрическим рисунком, напоминающим в разрезе годичные кольца деревьев, и многослойный пакет с параллельными слоями. В дальнейшем полуфабрикаты могут использоваться для создания более сложных узоров в процессе ковки. При этом развитие узора из заготовок с "древесной" структурой происходит за счет фрезерования или штамповки, а плоскослоистой - как для фрезерования и штамповки, так и для кручения. В ходе ковки узор может быть усложнен и улучшен. Дальнейшее развитие узора может производиться уже самим покупателем на основе собственных промышленных мощностей, хотя на конечную закалку рабочий дамаск предпочитают возвращать производителю. Промышленный Дамаск охотно приобретают не только крупные серийные производители, такие как Bear MGC, Heinr. Boeker Baumwerk GmbH и Niet-одля использования на эксклюзивных моделях, но и такие мастера как Michael Walker, Barry Gallagher и многие другие. Приведенные примеры далеко не полностью исчерпывают достижения исследователей узорчатых металлов в применении новейших технологий. Эти технологии дают возможность использовать при изготовлении Дамаска любые высокопрочные легированные стали, что резко повышает функциональные свойства изготовленного из него клинка.