Zgrzewanie warstwowe - geneza

[MadSun]

Czy zastanawialiście się kiedyś dlaczego Japońscy kowale zgrzewają głownie warstwowo? Wiem, że warstwowość polepsza właściwości mechaniczne głowni, ale ja mam troche inną hipotezę.

Tamahagane oraz stale szlachetne wytapiane w dymarkach tatara i później korygowane węglowo w kuźniach miały stosunkowo nierównomierne uwęglenie (to nie jest hipoteza tylko fakt wyczytany w literaturze ). Czy przypadkiem zgrzewanie nie miało na celu ujednolicenie uwęglenia w całym bloczku, z którego potem rozkuwano sunobe?

I pytanie dodatkowe. Hada to wzór tworzony przez granice warstw widoczny w postaci ciemnych i jasnych linii, czy te ciemne linie to stal troszkę odwęglona przy skuwaniu, a jasne to stal z głębi pakietu?

[Shirotatsu]

Taaak. Generalnie to masz rację ale tylko częściowo .
Sprawa wygląda tak: Na początku po rozpłaszczeniu kawałka tamahagane i połamania go na mniejsze kawałeczki jest robiona selekcja co do zawartości węgla w danym kawałku - widać to po kolorze stali ( oczywiście tylko z grubsza) a potem wkłada się te kawałeczki do różnych pudełeczek w zalożności od jakości i ilości węgla. Następnie po ułożeniu na płtce tekoita kawałków tamahagane i zawinięciu tego pakietu w papier oblaniu gliną rozgrzewa się to to do temp bliskiej temp. (ok. 1300 *C ) przepalenia stali - pakiet aż iskrzy- wtedy zgrzewa się to silnymi udeżeniami młota w jedna całość po czym wielokrotnie się przekuwa. Właśnie ta część operacji to jest ujednorodnianie materiału. Jak wiesz tamahagane ma ok 1,4 % węgla ale nie dokładnie we wszystkich miejscach (niejednorodny rozkład węgla) i właśnie dla tego nie wykuwa się z pojedynczego kawałka tamahagane tylko przeprowadza tę powyższą procedurę zresztą zwaną Oroshigane. Dopiero potem następuje właściwe kucie i składanie na warstwy, które już nie ma aż takiego wielkiego wpływu na ujednolicenie rozkładu węgla. Głównym zadaniem tego zgrzewania warstwowego (już właściwego) jest uzyskanie laminarnej struktury stali dzięki której przyszła głownia będzie odpowiednio udarna i sprężysta oraz nie łamliwa.

Co do wzorów hada to w japońskih głowniach wzór uwidacznia się na miejscach zgrzewu, które są troszkę bardziej odwęglone i dlatego po wypolerowaniu w sposób japoński są koloru jasnego natomiast te ciemniejsze i większe obszary to jest stal nieodwęglona (czyli z części pomiędzy liniami zgrzewu)

[GrafRamolo]

Naweglenie i jakosc stali widac nie tylko na Hada, efekt zwany Ihada jest tez takim elementem duzo mowiacym o uzytej stali. Trodno oipsac jek on wyglonda, zasadniczo chodzi o to ze gdy sie patrzy na zly miecz oko slizga sie po golwni gdy patrzy sie na dobry widac jakby w glab metalu, widac gleboka strukture jakby glownia byla zrobiona z takich mikrokomureczek, z ktorych kazda ma swoja barwe krztalt i glebokosc. Na takie miecze mozna patrzec godzinami.

[MadSun]

Chętnie bym zobaczył na żywo to o czym piszesz, możę już niedługo będę miał okazję. Nie da się poznać miecza japońskiego tylko z literatury.

[Sebastian]

Witam chciałbym opisać moje ostatnie doświadczenie wykone z elektronikiem co do rafinacji stali
Przygotowaliśmy (tektolitę) ze stali węglowej na niej poukładaliśmy kawałki stali węglowej o różnej zawartości węgla( większe mniejsze )tworząc pakiet został on zawinięty w papier i obklejony wodnistą glina ( wszystko jak na filmie ) pakiet został nagrzany do momentu iksrzenia pakietu więc doszło do przepalania stali.Pakiet po wyjęciu z paleniska i położeniu na kowadło wyglądał ok i po pierwszym uderzeniu doszło do eksplozji rozpadł się na dwie połówki w tym,że ta połowa która odpadłą pofruneła w górę.Część która pozostała przy pręcie do trzymania ładnie się zgrzała tj płytka nazwijmy ja tektolita zgrzałą się z kawałkiami nazwijmy je tamachagane Po wystygnięciu pakietu stwierdziłęm ,że rozpadł się on dlatego ,że doszło do nadpalenia płytki od spodu.
Pytanie jak to zabezpieczyć przed taka reakcja na filmie yoshikary obwijaja tylko papierem ( japoński - czerpany) posypuja popiołem i oblewaja gliną .Nie widziałęm aby pod pakiet od spodniej strony była dawana warstwa gliny celem zabezpieczenia przed nadpaleniem .
SHIRO POMOCY

[Shirotatsu]

Moze i na filmie tego nie widać ale od spodu tez trzeba to oblać tą glinka. Całość musi byc zabezpieczona. bo inaczej od spodu papier ci się przepali i powietrze dostanie się do pakietu. Poza tym japończycy stasują palenisko z bocznym nadmuchem co jest zdecydowanie lepsze. Więc tym bardziej przy palenisku z nadmuchem oddolny trzeba zabezpieczyć ten pakiet znacznie lepeij od dołu .
Dodatkowo mozecie zanim zawiniecie ten pakiet w papier posypać go Boraxem (to tak troszkę po europejsku) co powinno polepszyć izolacje od powietrza.

[yakiba]

Jweśli robiliście to na palenisku ze zdjęcia to moim zdaniem jest ono za płytkie do zgrzewania. Dlatego spód sie juz palil a wierzch jeszcze się nie nagrzał.Cały pakiet powinien być otoczony sporą warstwa węgla, a i nadmuch nie może być zbyt mocny od razu bo bedzie sie nierównomiernie nagrzewalo.Wystarczy podwyższyć palenisko cegłami szamotowymi , dać więcej węgla i czasu.

[Sebastian]

Yakiba zdjęcia paleniska sa troszkę stare teraz po bokach paleniska mam poukładane cegły szamotowe a palenisko jest naprawdę głębokie bo ma kształt litery V i rozszeża się po bokach wysokość około 25 cm jeśli zasypię całość koksem ,sądzę ,że za mało gliny było od spodu i dlatego się stal nadpaliła poprostu strumień powietrza przechodzący przez koks działał bezpośrednio na płytkę i to spowodowało nadpalenie

[Yan]

Tak Was czytam od kilku dni i cóż ... dochodzę do wniosku, że jestem jeszcze "lajkonikiem" przy Ws - ale się nie zrażam. Pytanko mam do Was takie. Zgrzewanie pakietów ma sens jeżeli mamy do czynienia z tamahagane, które jest zróżnicowane co do zawartości węgla, jego struktura jest również nie równomierna (w Polsce chyba nie mamy tego problemu bo nie mamy tamahagane). Czy stosujecie również ten sposób przy "naszej" stali - czyli - czy rozkuwacie stal na cieńsze elementy, hartujecie, łamiecie w płytki, układacie, papier, glinka i do pieca??? Czy ta czynność w polskich warunkach ma sens. Czy można to pominąć? Czy robiąc pakiet w ten japoński sposób nie pozbawiamy naszej stali resztek zawartości węgla, która i tak nie jest najwyższa w porównaniu z tamahagane? Czy jeśli robimy tak - to tylko dla tego, że jest to ten japoński, mistyczny sposób wyrobu miecza i jeżeli mamy "japońską" kuźnię to staramy się nie odbiegać od ścieżki wytyczonej przez Yoshiharę sensei i jego podobnych??? Proszę oświećcie mnie

[Shirotatsu]

Odpowiem za siebie i ja to widzę w ten sposób:

W związku z tym, że w naszym kraiku dostanie stali węglowej o zawartości wegla powyzej 1 % graniczy z cudem (mam tu na mysli stal N12E, która to niby cały czas jest produkowana) to stosowanie tej metody dla stali <1% C jak przy tamahagane mija sie z celem, gdyz przy hartowaniu zawartosć wegla byłaby w granicach 0,4 % a nawet mniej. Wtedy trzeba zastosować to co wszyscy chyba robimy złozyc z płaskowniczków zwykły pakiet i zgrzewać ale max do ok. 1000 warstw.
Natomiast jezeli dysponujemy stalą np. właśnie N12E to metoda jak przy tamahagane jest korzystna, gdyż dzięki temu pierwszemu etapowi zgrzewania (które przy tamahagane przeprowadza się w celu ujednorodnienia materiału) przy gotowej głowni wyjdzie ciakwsza hada. No i mozna spokojnie zrobic nawet do 64000 warstw.
Zupełnie innym przypadkiem jest wytopienie tamahagane we własnym zakresie. Ja kiedyś takie próby czyniłem i efekt był obiecujący ale jest to dosć kosztowna metoda dla tego na razie zarzuciłem własne wytopy do czasu aż znajdą się na to klienci ( bardzo zamozni ) .
Yakiba zresztą też robił udane doświadczenie z tamahagane.
Takie jest moje zdanie na ten temat.
Tak że Yan nie bierz dosłownie japońskiego sposobu. Wystarczy że bedziesz zgrzewał pakiet bo głównie hodzi tu o uzyskanie efektów hada i lini hartowania hamon - oczywiscie jeśli chodzi o samą głownie No i oczywiście staramy się zbytnio nie odbiegać od technik zawartych w przekazie sensei Yoshihary

[Sebastian]

SHIRO A CO ZE STALAMI DO NAWĘGLANIA opisywaliśmy sposoby nawęglania stli więc może nawęglic kawałki i wtedy zabawa z tamachagane a tak poważnie sam mam pierwsze etapy doświadczeń z tektolita i tamachagane ( w naszym wydaniu ) i jakoś o dziwo jest to wciągające o wiele bradziej niż przekuwanie pakietu stali gatunkowej

[yakiba]

Shiro N12E stosuje się do wyrobu pilników, ostatnio właśnie z tego robie plus 45, skuwa sie bez problemu. A co do tamachagane to na moich warsztatach chcę zrobić większy wytop i zobaczymy co ztego wyjdzie.

[Shirotatsu]

Tylko jeszcze jak byś powiedział mi z jakich pilników, i której firmy.
Ja uzywam pilników firmy Befana i mam troche takich już zużytych i właśnie chciałem je zastosować do celów mieczowych. Dzwoniłem do fabryki w Bydgoszczy i tam powiedzieli mi, że wiekszość robią ze stali NC5 i NC6 a tylko iglaki z N12E ale nie byli tego pewni. Mam numer to głównego zaopatrzeniowca, tylko ciezko go zastać . Robiłem próby iskrowe tych pilników i wychodzi mi, że moze to być właśnie n12e - ale chciałbym miec pewność.
Tak, że Yakiba bardzo był bym zobowiazany jak byś mógł napisać które pilniki i z jakiej firmy są z N12E

[yakiba]

Pisałem właśnie o Befanie a z NC to oni może i robią ale na eksport Natomiast płaskie 1 i 2 są z N12E, Taką samą stal dostałem w Multistalu i porównywałem dla pewności iskrowo, A swoja drogą czy znasz skład NC5 bo nie mogę znależć

[Shirotatsu]

Własciwie to nie znałem wcześniej składu chemicznego NC5 i dopiero po twoim poście sprawdziłem w swoich katalogach. Muszę powiedzieć, że lekko się zdziwiłem bo wyobrażałem sobie, że bedzie zbliżony do NC6 a tu niespodzianka bo jednak znacznie odbiega.

NC5 - C - 1.37%, Mn -0.3%, Si - 0.27% , Cr - 0.55% !!! reszta domieszek typu siara, fosfor jak w poządnych stalach narezędziowych.

Ale ta niska zawartość chromu mnie mile zaskoczyła bo mozna go hartować przy tej ilości w wodzie - choć w 100 % nie jestem pewien.

A czy jesteś w 100% oewien co do pilników z Befany, że są robione z N12E. I czy ta numeracja 1 i 2 to wielkośc nacięć ? czy jakis symbol typu pilnika.

[yakiba]

Chodzi o wielkość nacięć bo 3 używam znacznie mniejszych i te ,króre ja mam są napewno z N12E .Ja robie narzędzia z NC6 i najczęściej hartuję w wodzie i jeszcze mi nie popękało co niestety czasem mi się zdarza przy kuciu. A NC5 interesuje mnie dlatego bo kolega z Warszawy pokazywał mi miecz kuty warstwowo właśnie z tej stali chociaż miałem nadzieję,że ma trochę niklu bo też szukam czegoś w rodzaju amerykańskiej 15N20 Ale skład jest ciekawy tylko że w Poznaniu w żadnej hurtowni nawet o NC5 nie słyszeli .

[Shirotatsu]

Własnie dziś dostałem maila od technologa z Befany i napisał mi w nim, że wszystkie pilniki obecnie od dłuższego już czasu robią tylko ze stali NC5 (huta robi tą stal na ich specjalne zamówienie) . Napisał też, że dośc dobrze i łatwo się hartuje do twardości aż 65 HRC.

Nc6 przy typowym hartowaniu mozna hartować w wodzie jesli nie ma zbyt gwałtownych zmian profilu przekroju. Selektywnie chyba nie da rady będzie pekać bo ma powyzej 0,9 % Cr i węglik Cr przy dużej hartowności daje zbyt duże naprężenia.

Natomiast ta nc5 jest dość ciekawa tylko skąd ją brać ?? przecież nie będę kupował pilników na kilogramy

[yakiba]

Ekspertem od sprawdzania stali ja nie jestem ale sprawdzał mi to równięż fachowiec i iskrowo i przez pomiar twardości więc byłem pewien, jeśli jednak jest to NC5 to wiem że daje się skuwać bez problemu ale nie wiem co z hartowaniem bo ja dopiero przekułem pakiety, a miecz, króry widziałem był hartowany w oleju a mnie nie o to chodzi. chyba Trzeba będzie zaryzykować. Shiro jeśli masz tą stal w katalogu to powinien być opis pbróbki cieplnej .I jeszcze pytanie ,wczoraj hartowałem dwie katany dość wąskie 2,5 cm przy habaki i7 mm grube.Nieźle wyszedł hamon ale obie sie skrzwiły bocznie i mam dylemat czy prostować czy jednak haryować ponownie. Zwykle hartowałem ponownie i nie mam doświadczenia z prostowaniem

[Shirotatsu]

Ekspertem od prób iskrowych też nie jestem, ale wiem że jesli jast np. niewielki dodatek stopowy -w przypadku NC5 jestwłaśnie taki - to przy próbie warkocz iskier będzie bardzo podobny (moje oko go nie rozrózni) do stali n12e. Wczoraj z ciekawości zrobiłem próby iskrowe stali 40H i 45 i nie widziałem zbyt wielkiej różnicy choć 40H zawiera chrom (0,8 -1,3 %).
Więc sam już nie wiem co mysleć

Odnośnie skrzywień bocznych to zależy wszystko od tego jak wielkie są te skrzywienia. Jeśli nie są przesadnie duże to warto je wyprostować, a jesli głownia pęknie to znaczy, że cos było źle zrobione. A jeśli wypaczenia są znaczne to mozna jeszcze raz hartować.
Już gdzieś to pisałem, że przy prawidłowym zahartowaniu (oczywiście jeśli kucie było poprawne bez przegrzań) głownia nie powinna pęknąć podczas prostowania. Fajnego dingsa do prostowania zakładanego na imadło pokazał na swojej stronie Don Fogg, Zrobiłem sobie taki i całkiem dobrze się sprawdza.

[yakiba]

A masz jakiś link albo zdjęcie?

[Yan]

http://www.dfoggknives.com/

[yakiba]

Dzięki Yan, teraz jeszcze muszę znaleźć to ustrojstwo.

[Yan]

http://www.dfoggknives.com/Shoptips5.htm
Zobacz tutaj i pod nr 2 też jest ciekawie. W sumie cała stronka zawiera masę przydatnej nam wiedzy. Zastanawiam się jak oni przyczerniają głownię. Może uda mi się zamieścić fotkę

[Shirotatsu]

Yakiba tu dokładnie jest ten dzinks do prostowania : http://www.dfoggknives.com/shop_tips.ht ... ning%20Jig

Yan przyczernianie głowni jest nieodłącznym procesem japońskiego polerowania i do tego celu stosuje się kombinację kamieni : hazuja, jizuja oraz nugui.

[yakiba]

Dzięki Shiro, mam urządzenie na podobnej zasadzie do prostowania blachy tylko na wałkach ale nie wpadłem na to żeby to wykorzystać do głowni