Как сделать композитный меч
Как сделать композитный меч
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Композитные клинки
Современная промышленность давно уже в состоянии выпускать самые разнообразные по свойствам и составам стали. И некоторые из них вполне можно использовать для изготовления клинков ножей. К сожалению, в нашей стране «специальные клинковые» стали, в промышленных объемах не выпускают. А тут еще такие требования… Как быть добросовестному изготовителю? Можно добывать правдами и неправдами вожделенные «отрезы». А можно и самому создавать необходимый клинковый материал. Вот несчастные производители малосерийной или штучной продукции и крутятся в надежде угодить потребителю и заработать на хлеб, желательно с маслом. Но этим благим попыткам сильно мешают законы физики.
И были им изобретены составные, то есть, композитные клинки…
Конечно, побудительным мотивом к такому устройству клинков у древних служил поначалу бесконечный дефицит, дороговизна хороших сталей. Потому и начали ее совмещать на клинке с простым железом. Добротный металл ставили именно на лезвие, убивая, таким образом, сразу нескольких саблезубых зайцев. И сталь экономили, и прочную режущую кромку получали. Да и прочность на излом-изгиб становилась повыше. Соответственно новому качеству продукции рос и авторитет кузнецов, способных такое сотворить. Да и кошелек пополнялся быстрей.
Неистощимая фантазия наших предков, подстегиваемая насущной необходимостью, привела к изобретению целой массы способов и технологий для обмана законов физики и улучшения материального положения рабочего класса. Попытаюсь эти способы и технологии описать.
Кузнецы древней Руси применяли пять основных технологических приемов в изготовлении ножевых клинков:
1.Сварка клинка ножа из трех полос: в середине стальная, а по бокам железные.
2.Наварка стального лезвия на железную основу клинка.
3.Комбинированная сварка: узорчатое составное из нескольких пластин стали и железа тело клинка, стальное лезвие и железный обух.
4.Цементация железного клинка.
5.Ковка цельностального клинка.
(последние два способа к композитным клинкам не относятся).
Японские кузнецы применяли сходные техники, но со своими особенностями.
Так, мягкий сердечник они оборачивали твердой сталью.
Или изготавливали сложносоставные клинки из нескольких частей (тоже, в свою очередь, многослойных) с разным содержанием углерода и различным расположением волокон.
Применяли они и зонную закалку, — при помощи специальных обмазок покрывали клинок, и где толщина обмазки была меньше (на лезвии), там сталь закаливалась сильнее и имела большую твердость.
В целом, кузнецы различных стран и эпох имели свои любимые конструкции и способы получения клинков. Общее в подходах было одно — все они направлены на повышение эксплуатационных свойств клинка, а в дальнейшем — и для повышения декоративно-художественных свойств изделия.
Ну, а как обстоят дела с композитами в клинковом производстве сегодня?
Давайте узнаем. Современные композиционные материалы можно разделить на четыре основные группы:
1.Волокнистые материалы, то есть композиты, состоящие из волокон прочного материала, распределенных в более вязкой матрице (а);
2.Дисперсно-упрочненные материалы, состоящие из матрицы с равномерно распределенными в ней дисперсными частицами твердых и высокопрочных фаз (б);
3.Слоистые материалы, представляющие собой чередующиеся слои пластичного и прочного компонентов (в);
4.Естественно-композиционные материалы, получающиеся путем направленной кристаллизации эвтектических сплавов или направленного формирования эвтектоида (г).
Ко второй группе можно отнести современные кобальтовые и титановые сплавы типа Talonite высокая стойкость режущей кромки клинка которых обеспечивается выделениями сверхтвердых карбидов, выступающих в роли «микропилы»…
Но основное внимание мне хочется уделить рассмотрению именно третьей группы слоистых композитов, как наиболее интересных для производителя штучной продукции..
Начнем с минимума слоев — с трех.
Эта технология известна издревле, но распространение и возможности современных материалов заставили взглянуть на нее с надеждой на новые перспективы.
Какого улучшения свойств помогает добиться такая компоновка клинка? Использование мягкой нержавеющей стали для наружных слоев (обкладок) и высокоуглеродистой, с великолепными режущими свойствами стали для центрального слоя, позволяют получить клинок, мало подверженный коррозии. Получить клинок, обладающий более качественным резом, нежели простые нержавейки. Этот клинок будет практически невозможно сломать в ходе эксплуатации, ведь мягкие обкладки играют роль своеобразного демпфера, удерживающего от излома твердый, центральный слой. Такой клинок просто согнется. И это не радует? Что же, он сможет быть опять выправлен. Согласитесь, что это куда как предпочтительный вариант, чем невеселая перспектива остаться с обломком клинка из моностали один на один с дикой природой… Не на заднем плане стоит и фактор экономии качественной высоколегированной стали, ведь толщина центрального слоя составляет всего 1-2 мм.
Самая «модная» в последние годы российская сталь для этого слоя (как и цельных клинков) это Х12МФ. Содержащиеся в ней 1,4-1,6% углерода и 11-12,5% хрома позволяют добиться получения клинков с хорошей режущей способностью и высокой стойкостью к износу и затуплению. Помимо эксплуатационного «позитива» есть и еще такое немаловажное обстоятельство, — эту сталь практически невозможно термообработать плохо, она терпима к ошибкам в закалке и отпуске. За что ее иногда и называют — «ленивой сталью». Лично же мне интереснее работать со сталью Х12.
Являясь сталью ледебуритного класса с содержанием углерода до 2,2%, она (по своему химическому составу) стоит ближе к чугунам или к булатам. С последними ее роднит и «булатоподобный» узор на полированной поверхности, ясно видимый после травления слабой кислотой.
На обкладки можно поставить практически любую сталь или композит, здесь все определится личной фантазией и техническими возможностями мастерской. В ход и идет все, начиная от мягкой «пищевой нержавейки» и 20Х13, до всевозможных дамасков, включая нержавеющие. Получаются очень колоритные графические решения. Высокая декоративность дамасских обкладок подчеркивается суровой рабочей простотой твердого центрального слоя.
И вот что еще важно…
Но самый яркий и характерный представитель замечательного класса слоистых композитов — дамасская сталь.
Для изготовления дамаска применяются разные стали — инструментальные, конструкционные, коррозионностойкие… Железо, никель, другие цветные металлы… в составе дамаска одним из компонентов может быть даже булат!
В основном потоке практической работы пока применяются углеродистые стали. Это неизбежно провоцирует развитие коррозии на клинке. Однако, убедительных данных, говорящих о чрезмерном и сверхбыстром ее образование из-за разности электрических потенциалов в слоях (как говорят некоторые) не существует.
Дамасская сталь различается по типу используемых материалов, по способу получения и по рисунку. Являясь, в том числе, и общепризнанным «художественным композитом», дамаск имеет и ряд действительно уникальных свойств. Чередование волокон стали, получивших после термообработки высокую твердость и хрупкость с волокнами стали мягкой, но упругой, образуют на режущей кромке «микропилу».
И, чем слоев больше, тем «микропила» мельче.
Хрупкость стали, получившей после закалки высокую твердость, компенсируется упругостью слоев мягких. Такие клинки выдерживают большие динамические нагрузки на изгиб. Ну, и немаловажную, а подчас и главную роль играют изумительные декоративные свойства дамасского узора! Способов получения этого узора существует великое множество, — от относительно простых, до самых сложных, требующих высокого уровня мастерства.
А есть еще и «Вечная Легенда»…
Булат — сталь, получаемая различными методами, связанными с полным или частичным расплавлением исходного материала.
И, если дамаск — это сталь, полученная методом кузнечной сварки, то булат — это тигельная (литая), высокоуглеродистая, с особыми свойствами сталь. В основе строения булатной стали лежит естественная дендритная кристаллизация с большими разновидностями протекания процесса.
В структуре булата есть те же составляющие, что и в обычной стали: феррит, перлит и цементит, но они в корне отличаются своим строением и расположением.
Булат так же различается по типу используемых материалов, по способу получения и по рисунку, но здесь уже и сам рисунок несет в себе информацию о свойствах этого великолепного материала.
Количество углерода в булате — от 0,8% до 3%. В последнее время уже получены булаты с различными легирующими добавками, повышающими их эксплуатационные свойства. В частности, добавка хрома позволяет получить коррозионностойкий булат.
А к какому классу композитов отнести булатную сталь?
Вот что пишут в своей монографии «Булатная сталь» В.А. Щербаков и В.П. Борзунов: «На наш взгляд, булатную сталь нельзя отнести к волокнистым композитам. Во-первых, в булатной стали связь между сверхвысокоуглеродистыми волокнами и низкоуглеродистой матрицей реализована на основе одинаковой кристаллической решетки железа, а положение границы раздела «волокно-матрица» изменяется в процессе высокотемпературной пластической деформации вследствие изменения сечений волокон, их конфигурации и контрастности. Нельзя исключать и обратного процесса при эксплуатации изделий из булатной стали. Во-вторых, температура плавления объемов сверхвысокоуглеродистых волокон булатной стали ниже температуры плавления матрицы. В-третьих, физико-механические свойства составляющих композита типа булатной стали формируются в процессе получения и эксплуатационные свойства композита не являются результатом только сформированной композиционности.
Булатную сталь нельзя отнести к группе композитов, включающей дисперсно-упрочненные материалы. Во-первых, в композитах типа булатной стали отсутствует равномерное распределение упрочняющих частиц (выделений вторичного цементита) по объему композита в целом, напротив, повышенные эксплуатационные свойства булатной стали достигаются в большой степени благодаря созданной макронеоднородности, в том числе и в распределении выделений вторичного цементита. Во-вторых, в основе отличительных признаков булатной стали лежит анизотропия различных свойств, что не характерно для композитов рассматриваемой группы.
Булатную сталь нельзя отнести также и к группе композитов, включающих слоистые материалы. Во-первых, сейчас во многом очевидно, что строгая слоистость в булатной стали в принципе бы не позволила реализовать возможную совокупность сверхсвойств этого композита и сама «строгость» недостижима в технологии производства настоящей булатной стали. Во-вторых, именно кривизна сверхвысокоуглеродистых волокон формирует в локальных объемах булатной стали необходимые характерные градиенты упругих напряжений, воздействующие на те или иные процессы и явления.
И наконец, булатную сталь, по-видимому, нельзя отнести к так называемым естественным композиционным материалам. Во-первых, булатная сталь ни в волокнах, ни в прослойках матрицы не содержит эвтектики, которая могла бы существенным образом повысить прочностные свойства композита. Во-вторых, повышенные эксплуатационные свойства булатной стали достигаются не в результате существования двух состояний одной фазы, например высокоуглеродистого и низкоуглеродистого мартенсита. В-третьих, настоящая булатная сталь обладает в отличие от естественных композитов совершенно иной, более высокой, энергетикой и состояние металла в составе булата далеко не естественное и требует колоссальных затрат внешней энергии для его достижения. Более того, в отличие от других композитов формирование булатной стали сопровождается беспрецедентной аккумуляцией внешней прилагаемой энергии.
На наш взгляд, булатная сталь должна быть выделена в особый класс композитов».
Мнение специалистов лишний раз подчеркивает уникальность булата, как клинкового материала. И эта потенциальная уникальность притягивает внимание многих экспериментаторов, старающихся освоить выпуска булата. В последнее время участились попытки найти единый, универсальный рецепт получения булата в домашних условиях, как говорится, буквально «на коленке». Полученный таким образом узорчатый металл дал основание некоторым исследователям достаточно поспешно сделать вывод о разгадке тайны булата, да и вообще об отсутствии этой тайны как таковой. Порой выводы излишне безапелляционны.
Очень жаль, но уже стало «хорошим тоном» плюнуть в сторону П.П.Аносова и смело заявить о полном непонимании им сути процесса получения булата и «случайности и нерегулярности» результатов его опытов…
Однако, смельчаки как-то забывают о том, что Аносов наладил на Златоустовском заводе промышленный выпуск клинковых изделий из булата, и этот булат соответствовал лучшим сортам старинного восточного… А режущие и прочностные характеристики узорчатых металлов, полученных этими «исследователями новой формации» остаются полной загадкой для пользователей и коллег. По переписке результат не оценишь, однако… блеклый и крайне невыразительный узор большинства подобных образцов очень уж показателен!
Достаточно сравнить его со старинными, даже среднесортными и низшими булатами и разница становится очевидна!
Приводится множество громких метафор и ссылок на иностранные авторитеты, однако… в подобной продукции нет главного! — крупного, четкого, гроздевидного с коленами узора.
Ведь именно узор говорит о свойствах булата, и именно по форме узора в древности судили, хорош конкретный булат или нет.
Попытки же изобразить процесс плавки булата в виде памфлетных комиксов для всех подряд, включая детей и беременных женщин, крепко попахивают откровенным «шаманством» и искусственной профанацией идеи.
Ведь мало просто отлить булатный слиток, нужно его правильно термообработать, а потом определенным (а не абы как!) образом выковать клинок, правильно его закалить и отпустить, и правильно протравить… Именно правильная ковка придает львиную долю легендарных свойств булатному клинку. Причем, малейшая ошибка на любом этапе этого процесса ведет к получению совсем другого результата, чаще всего с ухудшением свойств. А самое главное — надо продемонстрировать весь набор рабочих свойств ножа с клинком из такого вот «булата»! Показать все его возможности, прибегнув к помощи коллег и опытных пользователей. Но этого не происходит, идет просто погоня за «узором» в самой абстрактной, лишенной всякой жизненности и прикладной ценности фазе…
Именно сейчас булаты переживают второе рождение, ренессанс, если хотите. И, если мы не хотим в ближайшее будущее увидеть все «прелести» профанации интереснейшей технологии, не хотим получить «валовый булат» без всяких свойств и качеств, захлестнувший ножевые прилавки, как, в свое время, это случилось с «черными дамасками», то стоит проявить выдержку и разумную осторожность. Ждать не новых споров, а новых практических результатов. И отзывов пользователей. (К сожалению мое черное пророчество полностью сбылось. Нижегородская область в очередной раз завалили страну «гуанобулатом», как это было уже с «гуанодамаском». Узора нет, свойств нет, но зато есть название «булат» и цена. )
Самих рецептов, способов и технологий получения булата существует множество, как и сортов и видов самого булата, а открывать и узнавать их всем нам предстоит еще долго. Однако, надо признать, что общие принципы же давно ясны и не составляют никакого секрета…
Просто есть тонкости. Они пока ускользают от новоявленных первооткрывателей.
Но ведь кроме дьявола, еще и само Чудо кроется именно в мелочах.
В тех самых мелочах, с помощью которых мы и сможем удивить и порадовать владельца отличного ножа из композитных материалов.
Миниатюрный меч из куска проволоки.
На выходе получаю такую полоску стали.
Сначала хотел сделать меч длинной с предыдущий, но потом немного его удлинил. Всё делалось на глаз, так что размеров не скажу.
Кусок отрезан и готов к обработке.
Вытачиваем в тисках форму лезвия.
С вырезом под рукоять. Это называется каким-то мудрёным словом, но я его забыл.
Отрезаем кусочек латунной проволоки и сверлим дырочку под клинок. Косяк в том, что надо было сначала выпилить прорезь, а потом отрезать. Если сделать наоборот(как я и сделал), то выпиливать паз очень неудобно.
Вставляем клинок в тиски и зажимаем. Медные накладки нужны чтобы не повредить металл.
Меч уже обретает форму.
Рукоять обмотана ниткой, а её конец продет в яблоко, после чего рукоять была вбита в яблоко. Меч готов.
И мои пальцы для сравнения)
Спасибо за внимание!
Найдены возможные дубликаты
Мне есть чем ответить:
Пока не могу вставлять картинки.
Хотя фальшион неплох.
это очень, очень круто!
Гарда слишком толстая, если представляю его в натуральную величину то получается, что между рукояткой и клинком гребаная наковальня, его же не поднять будет.
Миниатюра в горшке. По мотивам TES III: Morrowind
Миниатюра с цветами и грибами в горшке. Светится в темноте.
Материалы: полимерная глина, силикон, люминофор, ткань, мох, клей, акрил, лак.
Самодельный меч
Всем привет! Я тут новенький и вот решил созреть до своего первого «маленького» поста. Так что сильно не ругайте)
Маленькая пред история. В общем я увлекаюсь культурой востока и в связи с этим накапливаю в своем интерьере массу прикольных штуковин восточного колорита. Ну а какой колорит без самурайского меча)
Я: «Муляж меча, для интерьера»
Я: «Разумеется, но по ТТХ не соответствует, все в рамках закона»
Я: «И что мне делать?»
И: «Можем конечно проверить, но если обнаружим нарушения штраф, а может и хуже! Будете писать заявление на проверку?»
И: «Ну вот и проверим, им же можно заколоть? Ну вот и все. «
Я: «Лыжами тоже можно заколоть если постараться!»
Я: «Пожалуй откажусь. «
Да, я немного струсил, но как говорится, это послужило мотивацией к действию.
Руки есть, мозги есть, с металлом никогда не работал, сведений по обработке не имею, изи же)
И вот что получилось:
Все сделано болгаркой и напильником, разметил по чертежам с интернета
2) Выпилил заготовку
3) Начал обтачивать до размеров, приблизительно похожих на нужные )))
4) Шлифовка, подгонка
Наконец то заготовка готова, не счесть шлифовальных кругов, погибших в неравной схватке с моей безумной идеей
За это время как раз дошла посылка с навершием и гардой.
6) Собрал все на эпоксидку, вроде держится)
Для первого раза, как мне кажется, не плохо) Но. Чего-то не хватает. Ножны, точно!
7) Вырезал из куска доски (скорее всего сосна), 2 одинаковые планки и вырезал внутри них паз под лезвие, далее склеил и обрезал все лишнее.
9) Немного ошибся с кончиком ножен и срезал под угол, по канону они цилиндрические. Немного холодной сварки.
10) Финальные работы, грунт, покраска, шлифовка, завязка узлов.
Спасибо за внимание! Успешного крафта Вам друзья!
Меч из куска забора
Чего-то я давно всякой фигни не делал, вот теперь сделал.
Сделан из металлической штакетины 95х4х0.3 и мусора.
Маленький гуарчик в склянке. The Elder Scrolls 3: Morrowind.
Миниатюры в баночках по игре The Elder Scrolls 3: Morrowind
Скальный наездник. В таком виде он никому не навредит)
Малютка нетч. Он хорошо сочетается со своим окружением и маленьким корнем Нирна.
Скриб. Миниатюра. (The Elder Scrolls 3: Morrowind)
Миленький скриб в баночке.
Нет смысла описывать простой процесс изготовления из куска нержавеющей проволоки полосы, выравнивания и придания формы оной. Однако про прорезку дола стоит рассказать подробнее. Сам дол пропиливается надфилями, но для них нужна небольшая канавка, чтобы наметить положение дола. Канавка, на фото выше она уже есть, прорезалась с помощью пневмоштихеля.
Наклеил распечатку гарды на толстую латунную пластинку.
. и затем выпилил её. На фото не видно, но они уже просверлена и выпилена вдоль, чтобы внутрь входил клинок. Трудность была в том, что клинок должен заходить в гарду весь, а не один лишь хвостовик, как это обычно бывает.
Рабочий стол уже потерял всякое подобие порядка к этому времени.
По традиции, котейку сюда.
Сравнение со спичкой.
Срач на столе набрал обороты.
Предварительная сборка клинка раз.
Предварительная сборка клинка два.
И, наконец, после полировки и покрытия рукояти льняным маслом, я заклепал хвостовик. Теперь меч уже нельзя разобрать.
Рукоять крупным планом. Ну и снизу пара хороших фото для страницы в ВК.
Спасибо за внимание! И спасибо krevetka84 за интересный заказ!
Миниатюры ингредиентов по Скайриму.
Соловьиный клинок, Skyrim!
На пикабу, в разделе косплея, кто-то уже публиковал мой образ скайримского Соловья, поэтому сама я поделюсь с вами не фоточками себя в костюме, а небольшой историей создания и новыми достижениями нашей мастерской!
Первый костюм Соловья из Skyrim, например, был создан несколько лет назад, еще до того, как мы стали работать все вместе. Второй костюм Соловья, на этот раз женский, мы сделали в прошлом году.
На прошлой неделе мне удалось сделать несколько фотографий меча, и теперь, конечно же, хочется показать всем результаты нашей работы:
Меч был слегка подвезерен: мы специально добавили царапин на рукояти, сколов на лезвии, чтобы создать эффект того, что он уже не раз был пущен в ход. Покрашен меч с помощью аэрографа и сухой кисти, в основу цветовой гаммы лег «пушечный металл». Этот цвет не только ближе всего к игровому прототипу, но так же лучше прочих сочетается с тем, как был покрашен доспех, в комплект к которому делалось оружие:
