Домой   Карта сайта   Контакты
       www.kortiks.ru
Кортики мира
Показать все статьи




Главная             Каталог кортиков             Статьи             Оружейные сайты             Контакты
Главная » Статьи » Изготовление клинков сабель

Изготовление клинков сабель



С ноября 1897 г. клинки сабель, как и кавалерийских шпаг (KD 89), изготавливали из нового сорта стали  мартеновской (Siemens-Marten Stahl). Данный технологический процесс известен по имени его создателей. Пьер-Эмиль Мартен (1824-1915 гг.), французский металлург, был владельцем небольшой плавильни, производившей ствольную сталь для винтовок «Шаспо». В 1864 г. Мартен, совместно с немецким инженером Карлом Вильгельмом Симменсом (1823-1883 гг.) создал новую печь, в которой стал получать по тонне стали за плавку. На выставке 1867 г. сталь Мартена и технология братьев Сим-менс (патент 1856 г.) получили наивысшие оценки. В 1868 г. первая мартеновская печь была задута в Австрии, в 1869 г. - в Германии и практически одновременно в Англии, Италии, Швеции. К1915 г. половина стали в Германии производилась в мартеновских печах.Мартеновский процесс пришел на смену бессемеровскому. Сущность мартеновского процесса - вдувание раскаленной смеси горючего газа и воздуха в печь с низким сводчатым потолком, отражающим жар вниз, на расплав. Нагревание воздуха происходит посредством продувания его через предварительно нагретый регенератор - специальную камеру из огнеупорного кирпича, в которой выложены каналы для прохождения воздуха. Нагрев регенератора до нужной температуры осуществляется очищенными горячими печными газами, после чего  продувают воздух.

Использование такого процесса позволило несколько уменьшить воздействие вредных примесей серы и фосфора, ответственных за хрупкость стали. Прежним, бессемеровским способом получения литой стали  продуванием воздуха сквозь чугун, можно было производить металл (чугун, сталь) только из руды чистой по сере и фосфору. Если содержание серы при бессемеровском процессе удалось уменьшить, то фосфора  нет. Суммарное содержание серы и фосфора в бессемеровской стали достигало не более 0,12% - клинки из такой стали считались хрупкими, в мартеновской стали оно было снижено до не более 0,09%.Мартеновская технология позволила получать сталь с заранее заданным содержанием углерода и легирующих компонентов. Плавка шла медленно, около 8 часов и за это время можно было успеть сделать анализы на содержание углерода и остановить процесс при желаемом содержании углерода. При быстром бессемеровском процессе (10-20 мин.) это не удавалось, углерод выгорал, и получался металл с низким содержанием углерода (0,2%), который для переделки в сталь надо было дополнительно науглероживать в ковшах. Клинки из сортовой мартеновской стали стало возможно изготавливать по индустриальным технологиям. Для изготовления клинков стали использовать технологию вальцовки. Британский патент на нее в 1880 гг. приобрела золин-геновская фирма «Вейерсберг», что позволило перейти к массовому машинному изготовлению клинков -прежде их ковали вручную.

Современные анализы клинка такой сабли (Weyersberg&Kirschbaum  WKS выпуска 1898 г., кавалерийского образца для Аргентины, клинок по типу МБ2) дали интересные результаты.Состав стали: углерод 0,8%, кремний  0,5%, марганец - 0,6%, серы меньше чем 0,05%, фосфора - меньше, чем 0,02%.Современный аналог такого материала - сталь СК75( DIN17200: С - 0,7-0,8%, Si - 0,15-0,25%, Мп - 0,6-0,75%, S -меньше 0,025%, Р  меньше0,05%), или пружинная сталь общего назначения, так называемая Scaleless (безчешуйча-тая/беззернистая?) blue steel - 1074/1075 (SAE/ASTM С - 0,7-0,8%, Мп - 0,5-0,8%, Р - 0,04% max, S - 0,05% max), типичная твердость - 44-50 HRC, наибольшая рекомендуемая твердость  50 HRC.Твердость клинка, измеренная по различным шкалам составила: 44 HRC, 422 НВ (30), 439 HV (Р.ЗО).В сравнении с современными изделиями (пресловутые 48-52 HRC) такая твердость выглядит «низкой», но соответствует литературным данным. Показатель твердости в 44 HRC можно сравнить с автомобильной рессорой (44 HRC).Металлографический анализ весьма неожиданно показал, что клинок сабли закален не на мартенсит, являющийся основной структурной составляющей закаленной стали (представляет собой упорядоченный пересыщенный твердый раствор углерода в а-железе), а имеет перлитную структуру.

Перлит (фр. perle  жемчужина) -одна из составляющих железоуглеродистого сплава (стали), смесь двух фаз -феррита и цементита, содержит 1/8 цементита (12% по массе) и 7/8 феррита (88%). Данную смесь именуют эвктоидной (греч. autektos  легкоплавящийся). Эвтектическая композиция представляет собой жидкий раствор, кристаллизующийся при наиболее низкой температуре для сплавов данной системы. В системе «железо-углерод» аустенитной фазы эвтектоидное преобразование происходит в эвтектоидной точке при 727°С и содержании углерода около 0,76-0,77%. То есть, данный сорт стали (1075) является эвктоидным. Большинство сортов стали либо доэвктоидные (содержат менее 0,76% углерода), либо заэвктоид-ные (содержат более 0,76% углерода).Доэвтектоидные стали гораздо более пластичны, чем заэвтектоидные.Перлит прежде именовали сорбитом  по имени первооткрывателя. Он был обнаружен британским исследователем железа и стали Генри Клифтоном Сорби (1826-1908 гг.) Его считают последним великим любителем в науке. В 1863 году Сорби использовал травление кислотой для изучения микроскопического строения железа и стали. Сорби был первым, кто понял, что небольшое, но точно отмеренное количество углерода, определяет свойства стали. Открытие Сорби проложило путь к созданию современных сортовых сталей.

Перлит имеет слоистую структуру. Механические свойства перлита зависят в первую очередь от межпластиночного расстояния  суммарной толщины пластинок обеих фаз. Чем оно меньше, тем выше значение предела прочности и предела текучести и ниже критическая температура хладноломкости. В пробах металла с клинка, взятых у пяты и у острия, межпластинчатое расстояние составляет менее 200 пт. Это очень маленький показатель, он свидетельствует о высокой прочности материала клинка.Табличный предел прочности для такого материала составляет около 130-160 kg/mm2 (1300-1600 MPa).Согласно определению ГОСТа это означает: «Временное сопротивление разрушению», то есть напряжение, соответствующее наибольшему усилию, предшествующему разрыву образца при (статических) механических испытаниях». Термин происходит от того представления, что материал может бесконечно долго выдержать любую статическую нагрузку, если она создает напряжения, меньшие по величине, чем временное сопротивление. Табличный предел упругости - не менее 1150 N/mm2. Это означает максимальную величину механического напряжения, при которой деформация данного материала остается упругой, то есть полностью исчезает после снятия нагрузки.Дальнейшие исследования показали, что механическая и термическая обработка клинка сабли также отличаются от использовавшихся в более ранних технологиях. Клинок был изготовлен не ручной/машинной ковкой, а горячей прокаткой между вальцами. Заготовку нагревали до температуры ниже 800 град. (780-790 град.), а затем охлаждали изотермически до температуры 580-600 град, в соляном расплаве (или в расплаве свинца). При вальцовке частицы металла уплотнялись и приобретали одинаковую направленность, а при охлаждении сохранялась перлитная структура. В канун XX ст. данные технологии составляли «ноу-хау». Клинок польской сабли обр. 34 г. также был изготовлен из пружинной стали.


вернуться
 
 
    Яндекс цитирования © 2010 Кортики мира - энциклопедия кортиков. Статьи, публикации, история возникновения кортиков в странах мира. Каждая статья сопровождается фото кортика, описанием, характеристиками.