Какой металл для ковки лучше

Чтобы понять, какой металл для ковки лучше, нужно ответить на три вопроса:

1. Какие свойства материала будут лучше для кузнеца.

Для станка или мастера более удобны мягкие пластичные металлы с относительно невысокой температурой плавления. Однако они, после охлаждения, остаются мягкими, не несут высоких нагрузок и часто подвержены коррозии.

2. Какие свойства материала будут лучше для изделия или конструкции.

Для конечного продукта важна конструктивная прочность, долговечность, способность нести статические и динамические нагрузки. Однако, такие материалы сложнее ковать, резать, сваривать, обрабатывать, к тому же они стоят довольно дорого.

3. Какие свойства будут лучше для заказчика.

Приобретателю конструкции или изделия важно, чтобы они не доставляли хлопот в будущем и выполняли свои функции. Для художественной ковки это в первую очередь, стойкость к коррозии, а также возможность воспроизводить сложные эскизы.

Как видно из поверхностного анализа, требования к металлам для ковки противоречат друг другу.

• Для мастера лучше мягкие податливые материалы, которые плохо подходят покупателю и конструкции.
• Для конструкции хороши металлы, которые сложнее обрабатывать в мастерской и они дороги для заказчика.
• Для заказчика по цене подходит то, что удобно для кузнеца, но служит недолго. А то, что будет служить многие годы — стоит дороже и труднее изготовить.

Значит, для кованых изделий необходима «золотая середина»: достаточно конструктивно надёжный металл, который можно обработать обычными инструментами и чтобы он умеренно сопротивлялся коррозии. Последний фактор относительно легко решается на месте — покрытием защитными составами, лаками, грунтовками.

Ковку металла подразделяют в первую очередь по температуре процесса — на «горячую» и «холодную». Если коротко, то:

• при горячей нагревают и обрабатывают всю заготовку до температуры до 800°С.
• при холодной — только её часть и до температуры, необходимой для обработки. В частности, изгибания.

Методом холодной ковки производят, например, профильные трубы. Горячим методом — художественные элементы: лепестки, цветы, орнамент, скульптуры.

В 90% случаев изготовления стальных кованых изделий и конструкций используют углеродистую сталь. Это сплав железа и углерода. Углерод — важный спутник стали, его количество измеряется в процентах и долях процентов. Чем его больше — тем сталь прочнее, но тем она менее пластична. Из низкоуглеродистой почти невозможно получить витиеватые изгибы и чётко прочерченные прожилки на кованых листьях.

По содержанию углерода (С) различают:

• низкоуглеродистые — С<0,3°;
• среднеуглеродистые — С от 0,3% до 0,7%;
• высокоуглеродистые — С>0,7%.

Также стали бывают легированными — с добавками хрома, никеля, молибдена, марганца, кремния, вольфрама, алюминия, меди и других. Каждая добавка «отвечает» за конечные свойства продукта. Например, за жаропрочность, упругость, жёсткость, теплопроводность и другие. В целом, легирующие добавки не дают преимуществ для ковки, но при этом существенно увеличивают стоимость материала. Поэтому 80% всех металлических изделий производят из углеродистой стали, часто — с дальнейшим покрытием защитными составами.

Большинство специалистов, отвечая на вопрос «Ковка металла: какой выбрать», приводят сталь марки Ст3. Из неё производят огромный ассортимент продукции: прокат, поковки, рельсы, полосы и ленты, трубы и запорную арматуру. За каждую из позиций отвечает отдельный государственный стандарт. Для поковок это ГОСТ-8479-70.

Ст3 имеет следующий основные характеристики:

• Предел прочности — от 380 до 490 МПа;
• Относительное удлинение — не менее 23%.

Такая сталь лучше всего подходит для художественных изделий и прочных металлических конструкций.