8 (8172) 70-85-88
8-911-540-84-93
Кованое железо – материал, с которым работают кузнецы испокон веков. Оно более устойчиво к коррозии, чем современная мягкая сталь. Доказательством этому служат кованые изделия, дошедшие до нас из прошлого, многим из которых уже несколько веков. Сейчас изготовлением пудлингованного железа практически никто не занимается. В основном оно применяется для реставрации старинных кованых изделий.
Кованое железо имеет замечательные антикоррозийные свойства благодаря своей волокнистой структуре. Используя современную терминологию, можно сказать, что получение чистого железа – первичный процесс обработки железной руды, в результате которого руда очищается от шлака. Кузнец сам находил «руду», сам выжигал уголь, сам выплавлял железо, сам ковал, сам обрабатывал. Наличие пористых элементов структуры металла и мягкость материала в раскаленном состоянии дали в свое время людям возможность ручной ковки, что привело к возникновению нового вида искусства – художественной ковки.
Задолго до начала индустриальной эпохи кузнецы обрабатывали кованое железо в углевыжигательных печах. Железо для ковки обрабатывалось на огне и получался качественно новый материал, свойства которого исключительно подходили для художественной ковки. Кованые изделия из древесноугольного чугуна дошли до нас из 18 века.
В конце 18 века началось промышленное производство пудлингованных типов железа. При этом железо проходило термообработку в углевыжигательных печах без прямого доступа к огню. Пудлингованное железо, легко-ковкое в раскаленном состоянии и коррозионно-устойчивое, было основным конструкционным материалом в 19 веке. В области холодной ковки у него, однако, существуют значительные ограничения. Он подвергается холодной ковке только в форме тонкого листа.
Древесноугольный чугун может противостоять коррозийным процессам в течение сотен лет. Восстанавливать, реставрировать традиционные кованые изделия очень сложно: их практически невозможно перекрасить из-за сложности элементов этих изделий, особенно когда они трехмерные. При реставрации необходимо использовать только коррозийно-устойчивые материалы лучшего качества.
Лист из древесноугольного чугуна гибкий, податливый и ковкий. После отжига его можно использовать в холодной ковке, не боясь, что он даст трещину или расколется. Он мягче и более удобный в работе, чем мягкая сталь. У него ровная гладкая поверхность, он практически не содержит окалины, легко выглаживается и полируется. Лишь небольшое количество фирм-производителей могут предложить вам этот редкий в наше время вид ковкого железа.
Мягкая сталь – это науглероженное железо. Технология получения стали была открыта в 1856 году при попытке начать массовое промышленное производство железа для ковки. При высокой температуре и недостатке кислорода углерод, не успевая окисляться, пропитывал железо. Чем больше было углерода, тем тверже оказывалась сталь после закалки. Производство мягкой стали дешевле, чем производство пудлингованного железа. Кроме того, сталь прочнее и тверже, но ее антикоррозийные свойства хуже.
Кованые изделия использовались в строительстве с незапамятных времен. Так, например, древние римляне применяли кованое железо для изготовления мебели. В средние века металлические кованые балки задействовались в строительстве каменных арок и куполов. Позднее чугун применяли в строительстве железных дорог, мостов, зданий, а в конце 19 века даже кораблей. После изобретения мягкой стали, производство которой было менее затратным, кованое железо, как и искусство ковки, отошли на задний план и были преданы забвению. Сейчас лишь немногочисленные фирмы-производители занимаются ручной ковкой железа, поскольку в мире становится модным владеть красивыми, искусно выполненными коваными вещами, сделанными под антиквариат. Сейчас ковкое железо в основном используется в декоративных целях для изготовления предметов художественной ковки, например, кованой мебели, кованых ворот, перил и т.д.
Ковкое железо отличается от чугуна тем, что оно не хрупкое и редко ломается. Поэтому изделия из ковкого железа очень изящные, хотя частая покраска скрадывает их изящество. Чугун легко узнать по цикличности элементов изделия и его массивности. Чугуну тоже можно придать форму, правда, молоток и наковальня здесь не помощники.
Отличить ковкое железо от мягкой стали сложнее, поскольку оба легко гнутся и не ломаются. Однако изделия из мягкой стали часто более грубые, с видимыми местами сварки деталей. Кроме того, мягкая сталь менее устойчива к коррозии. Ржавчина появляется в первую очередь в местах спайки и остается пятнами на красочном покрытии. Ковкое железо практически не ржавеет.
Сейчас мягкая сталь полностью заменила ковкое железо благодаря своей дешевизне. Как для изготовления новых кованых изделий, так и для реставрации старинных кованых изделий используется мягкая сталь.
В настоящее время пудлингованное железо можно получать посредством переработки железного лома, запасы которого, кажется, неистощимы.
Считается, что кованые изделия практически не нуждаются в текущем уходе. Почему-то принято ежегодно перекрашивать деревянные изделия, а кованые изделия остаются без внимания долгие годы, пока не потребуется их существенный ремонт или полная реконструкция. Этого можно избежать, если своевременно проверять состояние кованого изделия и проводить текущий ремонт для предотвращения более серьезных проблем.
Обычно кованые изделия покрываются краской. После образования ржавчины на краске остаются следы. В большинстве случаев старую краску и ржавчину можно снять с помощью пескоструйной очистки. Однако прибегать к этому способу сразу не стоит, поскольку такая очистка повредит вторичную окалину, образующуюся при прокатке железа. Повреждать и тем более удалять ее нельзя, в противном случае кованое изделие начнет быстро разрушаться.
Поэтому во всех возможных случаях специалисты рекомендуют химическую очистку кованых изделий от старой краски с последующей паровой очисткой от химических реагентов. Таким образом, кованое изделие предстанет перед вами в первозданном виде, так как оно выглядело изначально до первой покраски. От ржавчины обычно избавляются с помощью тепловой обработки изделия, она не распространяется дальше, если металл прокалить. При расширении металла ржавчина осыпается, и ее легко удалить. Кроме того, если кованое изделие раскалить до красна, оно покроется защитной пленкой, подобной вторичной окалине. Очень часто детали кованого изделия со следами ржавчины нуждаются в прокаливании как в одном из этапов восстановительной процедуры.
Внимание: кованые изделия нередко покрываются красками, содержащими свинец (до 75%). При очистке кованых изделий от красок такого типа с помощью пескоструйного метода, необходимо соблюдать соответствующие меры безопасности.
Существует 2 типа ковкого железа: ковкое железо древних времен, известное как древесноугольное железо, и ковкое железо промышленного производства (19 - начало 20 вв.), известное как «пудлингованное» железо. При необходимости реставрации кованого изделия из древесноугольного железа (сделанных до 18 века) можно использовать пудлингованное железо, так как их свойства схожи. Однако, ни в коем случае нельзя применять в реставрационных работах мягкую сталь, даже с холодной или горячей оцинковкой.
Если детали кованого изделия соединены с помощью заклепочных шарниров, соединения могут легко повредиться при разборке или ослабнуть после сборки. Поэтому специалисты не рекомендуют разбирать такие кованые изделия, даже чтобы убрать ржавчину, поскольку конструкция уже никогда не будет такой крепкой как до разборки. Если возникла необходимость заменить заклепочный шип, на его место ставят болт или шуруп.
Само собой разумеется, что дублирование деталей должно выполняться из таких же материалов и тем же способом, что и оригинальная деталь. В идеале, если вы ремонтируете антикварную вещь, следует применять оригинальные технологии сварки, заклепочного соединения деталей, придания формы и пр., поэтому ремонт и замену деталей должен осуществлять мастер-профессионал. Однако, нередко поврежденную деталь убирать совсем нельзя. В таком случае применяются современные технологии.
Никакого особенного оборудования для электросварки деталей из ковкого железа не требуется, используется обычное оборудование, применяемое при сварке деталей из мягкой стали. Однако электроды для сварки мягкой стали или металлические электроды для дуговой сварки в среде инертного газа здесь не подойдут. Нужно использовать специальные электроды с антикоррозийными добавками. Нельзя забывать о том, что ковкое железо имеет пластинчатую структуру, поэтому сварочный шов должен заполнять стык полностью, по всей глубине. Присоединение дополнительных деталей к местам сварочных швов кованого изделия не бывает очень прочным. В таком случае, в качестве альтернативы можно использовать газовую сварку или пайку твёрдым припоем. Элементы, сильно разъеденные коррозией, структура которых еще не нарушилась, можно восстановить с помощью пудлингования.
Плоские и рельефные декоративные элементы кованых изделий обычно очень сложно прокрасить с обеих сторон, поэтому они быстрее подвергаются коррозии и требуют замены чаще, чем другие элементы. Долгое время на рынке металлов не было промышленного предложения материалов, пригодных для штамповочных работ. Нередко для штамповки использовали медь, но она легко гнется и плохо держит краску. Мягкая сталь тоже непригодна, поскольку ее очень быстро разъедает ржавчина, особенно если она прокатана в тонкий лист. Сейчас появилась возможность получать для штамповки листовое древесноугольное железо высшего качества посредством переработки железного лома.
Чаще всего кованые изделия начинают подвергаться коррозии из-за постоянного скопления воды на горизонтальных поверхностях, в местах сгибов и в углублениях, а также на поверхностях, контактирующих с растениями. Если полностью исключить попадание воды на кованое изделие, оно может просуществовать вечность. После сборки кованого изделия места стыков и соединений необходимо покрыть краской также как и все видимые поверхности. В качестве присадочного материала рекомендуется использовать водостойкую, но клейкую силиконовую смолу. Кроме того, свинцовосуриковая замазка является традиционным присадочным материалом, и если ее хорошо заизолировать краской, она долго прослужит. Стыковые углубления можно заполнить эпоксидной смолой или дегтем, которые летом будут плавиться и еще лучше сцепляться с металлом. Раньше для этого часто использовали расплавленный свинец, но он плохо сцепляется с железом, в результате чего вода проникает в стык, и ситуация только усугубляется.
Для защиты кованых изделий используется гальваноцинкование и цинкование вручную. Однако, существует несколько причин, почему эти методы нельзя использовать при работе с ковким древесноугольным или пудлингованным железом. При гальванизации кованое изделие, после очистки кислотой, погружают в ванну с расплавленным цинком. В результате изделие покрывается довольно толстым слоем цинка. Однако при этом нередко образуются капли, которые приходится сошлифовывать, и на металле остаются следы. Если к этому еще добавить кислоту, заполнившую мельчайшие стыки кованого изделия, не составит труда понять, почему гальваноцинкование не подходит для покрытия тонких, изящных и сложных изделий из ковкого железа.
Цинкование вручную – более мягкий процесс. При этом сначала с поверхности кованого изделия снимают вторичную окалину посредством пескоструйной очистки. Затем незамедлительно наносят цинковое покрытие с помощью специального пульверизатора. Однако, недостатки пескоструйной очистки мы уже указывали выше. Кроме того, пескоструйный метод не годится для очистки мелких стыков, которые к тому же еще и не покрыть цинком даже вручную. А во все незащищенные места (мелкие стыки и углубления) будет попадать вода, что приведет к коррозии металла. Благодаря естественным антикоррозийным свойствам ковкого железа вы можете просто покрыть кованое изделие плотным слоем краски и периодически проверять его состояние, обеспечивая текущий ремонт в случае необходимости и перекраску раз в 5 лет.