Наивысшим сортом является железо мягкое; излом его показывает волокнистое строение; окраска излома светло-серая; поверхность такого железа ровная, не имеет рванин и трещин даже на концах полос. Всякой обработке такое железо подвергается прекрасно, даже при долгом нагревании оно не пережигается, т.е. не становится хрупким, нековким, несваривающимся.
Более твердое железо, также пригодное на всякие кузнечные работы, в изломе рядом с волокнами имеет зерна более светлого цвета; поверхность окрашена в темно-синий цвет, на концах полос попадаются рванины и трещины.
Этот сорт железа при неумелом и слишком продолжительном нагреве пережигается и становится совершенно негодным для дальнейшей обработки. Холодноломкое железо и красноломкое железо для кузнечного дела почти не пригодны. Первое в холодном виде хрупко, а второе хрупко в накаленном состоянии. Обрабатывать и сваривать первое железо не трудно, второе же почти не поддается этим операциям. Холодноломкое железо имеет темно синюю поверхность без рванин. В изломе блестящие пластинки. У красноломкого железа при такой же поверхности, как и у железа холодноломкого, излом темно-землистого цвета.
В продаже железо встречается следующих сортов: полосное, брусковое, круглое, котельное и кровельное.
Полосное, в зависимости от ширины полос и их толщины, делится на подковное, шинное и обручное. Брусковое имеет вид полос квадратного сечения, круглое – круглого сечения, котельное имеет вид толстых листов, кровельное – листов тонких. Кроме того, бывает еще фасонное железо – угловое (напр. для обделки печей), тавровое, двутавровое и пр., которые мы не будем описывать, т. к. с ними иметь дело при простейшем оборудовании невозможно,
Железо при нагреве постепенно и последовательно изменяет свою окраску. Из темно-синего в холодном состоянии оно сначала становится тёмно-красным, при чем окраска эта заметна только в темноте, затем принимает окраску вишнево-красную, затем светло-красную, желтую, белую, и наконец, начинает искриться.
Качества железа можно определить по виду свежего излома полосы.
Мелкозернистое строение показывает, что железо крепко, твердо и годно для самых ответственных изделий. Цвет излома при этом должен быть беловатым, без блеска.
Крупное строение является признаком железа невысоких качеств, в особенности это относится к тому случаю, когда зерна имеют вид сплюснутых. Такое железо плохо куется и сваривается, жестко, так что скорее ломается, чем режется. Цвет излома светлый и сильно блестящий.
Мелковолокнистое строение излома считается признаком хороших качеств железа: мягкого, хорошо удерживающего нагрев и не скоро делающегося жестким.
Крупноволокнистое железо во всех качествах уступает мелковолокнистому.
Хорошее железо, когда куется, отбрасывает искры, а плохое при ковке искр не отбрасывает, но выделяет серный запах.
На хорошем железе полоски и трещины всегда направлены вдоль куска, на плохом же – поперек его.
Для определения мягкости железа его испытывают в холодном и нагретом состоянии; горячие пробы дают более точные результаты. Мягкость железа определяется стружками, выстругиваемыми зубилом: чем длиннее выходит стружка, в виде спирали, тем железо мягче. Если стружка при каждом ударе зубила отпадает, то железо считается жестким и ломким. Мягкость листового железа определяется изгибом, для чего лист зажимают в тиски и загибают на угол; если при изгибе железо не даст трещин, то считается мягким.
Испытание красноломкости железа производят так: накалив железо докрасна, ударяют его молотком, если железо выдерживает удары, то считается не красноломким. Кроме того, раскаленное докрасна железо выгибают на подобие крючка, и если оно не дает при этом трещин, то считается хорошим.
Качество железа можно определить также по звуку. Для этого кладут кусок железа на деревянную подкладку и ударяют по ребру молотком; если звук получается резким, то, значит, железо твердое, глухой звук показывает мягкость железа.
Сталь. Кроме железа в кузнечном ремесле имеет применение также и сталь, ею навариваются различные инструменты и сельскохозяйственные орудия. Из нее делаются различные инструменты, имеющие применение в самом кузнечном деле. Из различных сортов стали в кузнечном деле наибольшее применение имеет так называемая литая сталь.
Сталь вытягивается и куется в горячем и холодном состоянии тем лучше, чем она мягче. Эта же мягкая сталь и сваривается с железом легче, чем твердая. Куется сталь во всяком случае труднее, чем железо, и для ее обработки необходимо иметь достаточный опыт. При слишком высоком нагреве сталь под ударами молота дает трещины и даже крошится, при слабом нагреве она от ударов только уплотняется. Особенностью стали является ее способность закаливаться, т.е. становиться особенно твердой, если ее после сильного нагрева быстро охладить.