В каком состоянии металлы лучше поддаются ковке?

Мне знакомы несколько состояний металлов. Но лишь в одном из них они поддаются ковке. Какое это состояние и как его достичь, напишу ниже.

Свойства металлов

Одним из химических веществ являются металлы. Металлы разнятся с иными химическими компонентами тем, что их молекулы составляют кристаллическую решётку, а, собственно, в состав атома этих молекул входят электроны – частички вещества, имеющие положительный заряд. Следовательно, каждый известный человечеству металл является проводником электричества.

Металлы, впрочем, и другие вещества, могут быть в следующих состояниях:

• твердом;
• жидком;
• газообразном.

Какие же металлы могут быть в газообразном, а может, и жидком состоянии? – Да любые. На их состояние влияют два фактора: давление и температура. Температура плавления в подобном случае становится точкой перехода из жёсткого образца металла в газообразное.

Например, при нашем атмосферном давлении и привычной температуре, может в жидком состоянии находится ртуть и плавиться при температуре минус 38 С. А превращается в газ даже при температурах плюс 25-30 С. Просто интенсивность испарения незначительна.

Ртуть – очень вредный и «тяжелый» для человека металл. Его пары ядовиты и впитываются организмом человека различными способами.

Ковка и металлы

Ковка – это обработка металла при повышенных температурах. Под обработкой понимают получение из металла изделия определённой формы.

Ковке поддаются не все металлы. Вернее, ковке подвергают металлы и их сплавы. Ни один металл в чистом виде не куется. Наиболее востребована ковка железа и его сплавов – стали. Кроме стали куют медные, алюминиевые, титановые сплавы.

Из этого понятно, что ни в газообразном, ни в твердом виде металл ковать невозможно. Ковке поддаются лишь металлы, находящиеся в твердом, разогретом состоянии. Причем, важна температура этого разогрева. Если ее не выдерживать, то металл можно «перекалить», после чего он может потерять некоторые свойства – стать хрупким или утрать гибкость. При ковке нельзя доводить металл до температуры плавления.

В моей любимой советской комедии о злоключениях добродушного простака, невольно ставшего контрабандистом, главный злодей несколько вольно интерпретировал известную поговорку о лучшей температуре для ковки железа. Заменив словосочетание «пока горячо» на «не отходя от кассы». Все же, оригинал поговорки – ближе к правде. Лучшая ковкость металлов проявляется при высоких температурах, превышающих 1000 градусов Цельсия.

Начало истории ковки металлов

Первым металлом, который люди научились обрабатывать, стала медь. Случайно найденные самородки обрабатывали холодной ковкой, принимая металл за пластичный камень. Позже люди смекнули, что под воздействием огня управляться с медью намного проще. Научившись сплавлять медь с оловом, человечество добыло бронзу и погрузилось в одноименный век. Было это 5 тысяч лет назад.

Кованое железо начали использовать еще три тысячелетия назад. Считается, что это было метеоритное железо, а технология предусматривала использование сыродутных печей. Первыми обработку металлов освоили жители четырех регионов:

• Индии.
• Центральной Африки.
• Кавказа.
• Малой Азии.

Как куют железо

Первые кузнецы были просто любителями своего дела. Они сами находили руду, сами строили примитивные печи, сами обрабатывали и ковали металл. Некоторые, при этом, достигали хороших результатов, упрощая свой крестьянский труд удобным железным инвентарем. Позже кузнецы завоевали почет среди односельчан, выделившись в отдельную профессию.

Процесс ковки можно разбить на несколько основных этапов:

1. Разогревание болванки в горне или печи.
2. Обжимка (уплотнение) болванки.
3. Заготовка (грубая обработка металла молотом).
4. Окончательная (чистовая) отделка.

Самые податливые ковке металлы

Ковкость металлов характеризуется физическим показателем пластичности. Металлы, легко поддающиеся деформации и расплющиванию на тонкие листы – особо ценимы. Это золото, серебро, медь, титан, железо, алюминий.

Золото было выбрано основным драгоценным металлом неслучайно. Оно, по своим физическим свойствам, будто бы предназначено для чеканки монет.

Я никогда не задавалась вопросом о том, а что же такое ковка металла и как она происходит. Мне стало интересно изучить эту тему и оказалось, что ковка — это обработка различных металлов с помощью высокой температуры. У каждого металла существует своя так называемая ковочная температура.

Ковочная температура для различных металлов

Ниже я расскажу про несколько металлов и характерную для них температуру ковки. Легче всего плавится алюминий, но это самый мягкий металл, практичнее использовать сплав из нескольких металлов.

• Железо (Fe) 1250–800 °С.
• Алюминий (Al) 480–400 °С.
• Медь (Cu) 1000–650 °С.
• Титан (Ti) 1600–900 °С.

­­­­­­­

Виды ковки

Каждый человек знает, что с древних времен ковка служила основным ремеслом. Кузнецы с каждым годом совершенствовали свои навыки и впоследствии могли выковывать не только холодное, но и огнестрельное оружие. На данный момент известно несколько видов ковки металлов:

• ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических);
• ручная ковка;
• штамповка.

  

Эти виды ковки совершенно отличаются друг от друга. Например, штамповка — это получение поковки с использованием заготовки из высококачественной стали, куда наливается раскаленный металл. Впоследствии он приобретает нужную форму. Если рассматривать ручную ковку, то там происходит воздействие на металл с помощью кувалды или молота. В настоящее время всю тяжелую работу выполняют механические станки.

Технология ковки металлов в современном мире

Я решила разобраться, используют ли сейчас кованые изделия в быту. Оказывается, их можно увидеть повсюду, например, изгородь или декоративные элементы сооружений. Хорошо выполненную работу также можно увидеть на балконах или в качестве ограждений загородных домов. Теперь каждый раз гуляя по улице, я разглядываю балкончики и въездные ворота. Много красоты вокруг нас, а мы совсем ее не замечаем.

Самые главные качества таких изделий — это практичность и износостойкость. Металлическая оградка прослужит долгие годы и сделает внешний вид участка еще более красивым и привлекательным.