Работать кузнечный горн может на каменном угле, коксе и древесном угле. Всего чаще работают именно на каменном угле, как на материале наиболее дешевом. Хороший кузнечный каменный уголь должен быть совершенно черного цвета и не должен содержать серы (при горении не должен издавать запаха горящей серы). Он должен обладать способностью спекаться, т.е. при горении превращаться в сплошную плотную массу или корку, которая окружает нагреваемый предмет в виде непроницаемого свода и способствует сосредоточению на нем жара, отражающегося от плотной массы спекшегося угля. Чтобы увеличить еще более плотность этой коры, уголь поливают водой, остерегаясь, однако, чтобы вода не попала в самое гнездо и не охладила нагреваемый предмет.
Переходим теперь к описанию инструментов кузнечного мастерства.
Наковальня. – Приспособление, на котором куют и рубят металлы (рис. 79). Является для кузнеца тем же, что верстак для столяра.
С одного бока наковальни имеется рог (Р), а между этим рогом и наковальней находится промежуточный уступ (У). В противоположном конце наковальни имеется два отверстия – круглое (Г) и квадратное (Е), для вставки подбоек, нижняков, обжимок и т. п. приспособлений, о которых мы еще будем говорить ниже.
Наковальня устанавливается, обычно, на колоде, недалеко от горна.
Молота. Молота являются главными инструментами кузнеца. В кузнечном деле применяются кувалды – тяжелые молота весом от 4 до 8 килограммов и ручники – молотки, весом от Ѕ до 1 Ѕ килограмм (рис. 80). Ручки для кувалд делаются длиной до 75 сантиметров, а для ручников – около половины метра.
Клещи (рис. 81) – служат для держания куска железа во время его обработки на наковальне и для закладывания его в горн и вынимания оттуда. Клещи бывают различного вида, смотря по тому, какой формы куски металла приходится ими держать.
Подбойки. После отковки изделия редко получают сразу гладкую поверхность. Сглаживается эта поверхность обработкой подбойками. Подбойки имеют вид молотков, но только ими не бьют по обрабатываемой вещи, а поставивши нижней гладкой поверхностью на выравниваемую поверхность, бьют молотом по ее верхней поверхности. Подбойки для выглаживания впадин и желобков носят названия надавок. Для выглаживания цилиндрических стержней служат обдавки-подбойки с желобами нужного диаметра на нижнем конце. Обдавки часто применяются с нижняками (рис. 82), вставленными в указанные нами ранее отверстия наковальни. Формы выреза нижняка и обдавки, вместе взятых, должны составлять правильную цилиндрическую поверхность.
Вместо правильно цилиндрической поверхности, обдавка с нижняком могут давать конусные поверхности, цилиндрическую с кольцевым утолщением или наоборот – с кольцевой канавкой и т.д.
Зубило. Зубила служат для рубки железа в холодном и горячем состоянии (рис. 83). Так как горячее железо рубится легче холодного, то зубило для горячего железа делается более заостренным. Кроме зубил указанного вида, насаживаемых на рукоятки и разрубающих железо сверху (зубило наставляется в нужном месте и сверху по нему бьют ручником или кувалдой), применяются также еще и зубила-нижняки. На такое вставленное в отверстие наковальни зубило кладется холодное или нагретое железо и по железу сверху бьют молотом. Иногда сразу применяются и нижняки и обыкновенные зубила, что ускоряет работу по разрубке толстых кусков железа и делает ее более правильной.
Пробойники или бородки – служат для пробивания дыр в горячем железе. В них вправляются ручки, как в молотки; задки их приспособлены для ударов кувалдой, а низки делаются кругло-коническими, квадратно пирамидальными или какой-либо другой формы.
Вот и все наиболее употребительные в кузнечном мастерстве и для него характерные инструменты. Об инструментах слесарных, применяемых и в кузнице, – тиски, пилы, слесарные зубила, керны, и т.д. – мы будем говорить позже. Простые кузнечные работы обычно выполняются, не прибегая к их помощи.
Материалы кузнечного дела
В кузнечном деле приходится главным образом иметь дело с железом и сталью. Познакомимся вкратце с их свойствами.
Железо в общем ковко, тягуче, вязко, гибко и способно свариваться, т.е. под воздействием известной обработки и при высокой температуре два куска железа способны соединиться прочно в одно целое. Различные сорта железа обладают этими свойствами не в одинаковой степени.