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鉄のノミを鍛造する — 石、木、金属を形作る切削工具
ノミはおそらく、これまでに鍛造された中で最も汎用性の高い工具です。鍛冶屋の冷間タガネは金床の上で鉄を切断します。石工のポイントチゼルは石のブロックを整えます。大工のフィルマーチゼルは木材の継ぎ手を成形します。いずれの場合も原理は同じです。焼き入れされた鋼または鉄の刃先が槌の一撃で打ち込まれると、力が一本の線に集中し、材料がその線に沿って割れます。
鉄のノミは、一本の熟鉄棒から鍛造されます。一方の端は平らな楔形に伸ばされて切削刃となり、もう一方の端は打撃頭として角形のまま残されます。重要な技法は切削端の浸炭処理です。木炭に埋めて加熱し炭素を吸収させ、表面層を柔らかい熟鉄から硬化可能な鋼へと変えます。その後、この鋼製の刃先は焼き入れと焼き戻しを施され、硬い切削面と、衝撃を吸収する強靭な本体を併せ持つノミになります。
中級者
2~3時間
手順
1
1
バーストックを選んで切断する
バーストックを選んで切断する
約20cm長、2cm角の錬鉄バーから始めます。これにより、15cmの本体と2〜3cmの刃先を持つたがねが得られます。バーは大きなスラグ介在物のない清浄な錬鉄でなければなりません。刃先の介在物は欠けの原因となります。
2
2
切断端をくさび形に鍛造する
切断端をくさび形に鍛造する
棒材の最後の4〜5 cmを明るいオレンジ色まで加熱する。金床の面で叩いて平らなくさび形を作る。棒材の全幅から刃先の約3 mmまで先細りにする。テーパーの中心を保つため、両面を均等に加工する。汎用のコールドチゼルのくさび角は約60度、木工用チゼルは25〜30度である。
このステップの材料:
木炭3 kg必要な工具:
鍛造槌
鍛冶ばさみ(やっとこ)
炉床(鍛冶の火)3
3
打撃部を成形する
打撃部を成形する
反対側の端を加熱し、四つの辺をわずかに面取り(ベベル)します。角が尖ったままの打撃部は、繰り返しのハンマー打撃によって危険なほどキノコ状に広がり、破片を飛ばします。面取りはこれを防ぎます。打撃部を先細りにしないでください。重量と衝撃吸収のため、断面はほぼ全幅を保つべきです。
4
4
真っ直ぐにして歪みを取る
真っ直ぐにして歪みを取る
のみを暗いオレンジ色程度まで加熱し、金床の面に置く。長さ方向に目視で確認し、曲がりやねじれを修正する。刃先はシャンクに対して直角で左右対称でなければならない。曲がったのみは線から外れて切削し、力のベクトルが本体をまっすぐ下に伝わらないため危険である。
5
5
刃先を浸炭する
刃先を浸炭する
刃先を含むノミの先端を、木炭粉を詰めた密閉式の粘土製ポットに入れる。ポットは粘土で密封して空気を遮断する。ポットを鍛冶炉の火に入れ、明るいオレンジ色の熱(約900 °C)で2~3時間保持する。木炭に含まれる炭素が鉄の表面に拡散し、外側の1~2 mmが中炭素鋼(炭素約0.4~0.6%)に変わる。焼入れ時に硬化するのはこの層である。
6
6
刃先を焼き入れする
刃先を焼き入れする
浸炭용のポットからタガネを取り出す。切れ刃の先端だけを鮮やかな桜色(約800 °C)まで再加熱する。切れ刃の先端を垂直にバケツの水へ差し入れ、最後の3〜4 cmだけを水没させる。シューという音が止まるまで静かに保持する。急速冷却により、炭素が浸透した表面はマルテンサイトに変態する。極めて硬いが非常に脆い。タガネの残りの部分は軟らかい錬鉄のままである。
このステップの材料:
水5 l7
7
硬化した刃を焼き戻す
硬化した刃を焼き戻す
焼き入れ直後、砥石で切刃の平らな面を研磨して金属の地肌を出す。トーチで、または刃先ではなく本体を火の中に戻してノミの本体を穏やかに加熱する。熱が刃先へ伝わる間、研磨した刃先を観察する。酸化膜の色が現れる:淡い藁色 → 濃い藁色 → 青銅色 → 紫 → 青。コールドチゼルの場合、刃先が濃い藁色から紫になったら(約260~290 °C)再び焼き入れする。この焼き戻しにより、硬さと靭性の最良の釣り合いが得られる。
必要な工具:
砂岩(研磨材)8
8
最終刃を研ぐ
最終刃を研ぐ
水を使って砥石で刃先を研ぐ。冷間たがね用は、刃の含め角を60度に保つ。木工用のたがねは、裏面を平らに研ぎ、表面に25度の刃面を付ける。切削試験で確認する。適切に焼入れと焼戻しをしたたがねの刃先は、軟鉄に食い込み、欠けたり刃先が巻いたりしない。欠ける場合は焼戻しが硬すぎるので、より暗い色になるまで再焼戻しする。刃先が巻く場合は焼戻しが軟らかすぎるので、再焼入れして、より明るい色で焼戻しする。
必要な工具:
砥石接続ブループリントの材料
この設計図で作るもの
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