Грецький залізний цвях — кування кованих залізних цвяхів

Помістіть кінець кованого заліза або м'якої сталі стрижня у горн і нагрійте його до яскраво-жовтогарячого кольору, приблизно 900-1050 градусів Цельсія. За цієї температури залізо стає дуже пластичним, і його можна формувати відносно легкими ударами молота. Залізо потрібно обробляти в гарячому стані: на відміну від бронзи, яку можна кувати в холодному стані та відпалювати, залізо за кімнатної температури занадто тверде й крихке для ефективного формування. Освоєння греками технології заліза (починаючи приблизно з 1050-900 BCE) стало великим технологічним зсувом, оскільки залізна руда набагато поширеніша за мідь і олово, але потребує вищих температур у печах і складніших методів плавки. Раннє грецьке залізо виготовлялося в невеликих сироварних печах, які давали губчасті маси кованого заліза, змішаного зі шлаком.

Візьміть розжарений прут із горна щипцями та покладіть його на ковадло. Бийте по нагрітій ділянці молотком, щоб витягнути її (подовжити), одночасно загострюючи до точки. Спочатку працюйте над двома протилежними гранями, потім поверніть на 90 градусів і загостріть інші дві грані, створивши загострення квадратного перерізу. Готовий стрижень цвяха має рівномірно звужуватися від приблизно 6 мм квадрата на головці до гострого кінчика на довжині 4-8 см, залежно від бажаного розміру цвяха. Працюйте швидко, поки залізо гаряче — у вас є приблизно 30-60 секунд робочого часу, перш ніж метал охолоне нижче температури кування і його доведеться знову нагріти. За потреби повертайте прут у горн.

Перегрійте залізо та помістіть прут над гарді (різальний інструмент, встановлений у гардевий отвір ковадла) у точці, де потрібно відокремити цвях від основного прута, залишивши приблизно 5-8 мм додаткового матеріалу над розрізом для формування голівки. Ударте прут об край гарді, щоб зрізати приблизно на три чверті товщини, а потім відламайте цвях згинанням. Як варіант, використовуйте гарячий зубило, притиснуте до прута, поки помічник завдає ударів. Розріз має бути чистим і розташованим так, щоб залишок над стрижнем був достатнім для осадки (розплющування) у голівку цвяха.

Нагрійте лише головну частину цвяха до жовтого жару. Вставте цвях гострим кінцем через конічний отвір у цвяховій матриці (товстій металевій пластині з потайним отвором, яка підтримує цвях під час формування головки). Стрижень має виступати крізь отвір, а над ним має бути видна лише головна частина матеріалу. Міцно вдарте виступаючий кінець плоскою стороною молотка, щоб розплющити (розвести) його назовні, утворивши плоску, круглу або квадратну головку. Це називається осаджуванням. Для формування добре сформованої головки може знадобитися два або три нагрівання. Головка має бути ширшою за стрижень щонайменше на 3-4 мм з усіх боків, щоб забезпечити утримуючу силу при забиванні в деревину. Цвяхи з розетковою головкою (з трохи опуклою, гранованою головкою) були найпоширенішою історичною формою.

Щойно голівка сформована, загартуйте цвях у воді, щоб охолодити його. Цвяхи з кованого заліза не потребують термічної обробки, як сталеві інструменти — низький вміст вуглецю в коваль­ньому залізі означає, що воно значно не твердне при загартуванні. Готовий цвях повинен мати прямий, рівномірно звужений стрижень із гострим кінцем і плоску, добре сформовану голівку. Перевірте, забивши його в шматок м'якої деревини — він має входити прямо, не згинаючись, а голівка має розташовуватися врівень із поверхнею деревини або трохи нижче неї. Досвідчений коваль може виготовити 200-400 цвяхів за день. Кований вручну цвях був критично важливим товаром у давньому світі — лише суднобудування споживало величезну кількість. Афінська трієра (військовий корабель) потребувала тисяч бронзових і залізних цвяхів та болтів для кріплення обшивки корпусу, а військово-морські арсенали утримували великі запаси цвяхів як стратегічних матеріалів.