Изготовление булата Василий Фурса

Просто берете железо и чугун так, чтобы в сумме было примерно 1,7-1,8% углерода (вычисляете арифметически), плавите в тигле со слоем битого стекла сверху, в качестве флюса. 

Медленно остывает все это, если печь массивная и инерционная, то просто самотеком, а если нет, то медленно понижаете температуру, чтобы с состояния жидкого до затвердевания примерно в течение 30-40 минут хотя бы, этого достаточно для роста дендритов. 

Дальше просто куете медленно не больше примерно 1-1,5 мм усадки за один цикл ковки. Температура ковки не должна переходить за линию SE ( это зависит от % углерода).

Сейчас вы можете ковать, разбить и измельчить цементитную сетку, будет узор, цементитные частички будут царапать стекло, и т.д. Но...

Могут быть некоторые нюансы с термообработкой, если делать булат  В ИСТОРИЧЕСКОМ СМЫСЛЕ ЭТОГО СЛОВА!!!, тогда необходим высокотемпературный отжиг выше линии SE (не пугайтесь этого момента :-) ). Именно после такого высокотемпературного длительного отжига и последующих многих ( 50-и больше) циклов ковки в традиционном диапазоне для булата и получается тот исторический булат. Здесь обязательно должны быть карбидообразующие примеси, сотые доли процента, это необходимое условие восстановления узора в процессе ковки.

Вот и все, Дальше калите, обтачиваете... Ну это так очень кратко. Печь может быть газовая.  НО!...делайте как знаете.

Здесь я излагаю очень кратко, и многие моменты как бы само собою разумеются для тех кто имеет некоторый уровень знаний, навыков. Если описывать все очень подробно, то получится целая книга. 

Ф.В.
Василий Фурса

Что означает "калите" - не разрушаются ли при этом дендритные структуры?

Как обычно высокоуглеродистые стали, нагревая до ~750-800 C. и далее отжиги и т.д. кто как хочет твердость соответственно. Конечно, частичное растворение цементита есть, но это незначительно.

Не могли бы вы подсказать готовые рецепты - сколько железа (и какое) и сколько чугуна - в смысле конкретно для допустим 1.8% углерода и какая при этом будет температура при которой надо ковать (SE линия).

Например чугун 3,6% С ( берите чугун с ответственных деталей где, как правило, мало серы и фосфора - коленвал от нашего тепловозного компрессора и т.д.) берета равное количество практически чистого железа и плавите, получаете половину углерода (немного выгорает, до 5%, количество общее тоже имеет значение, 2-3 кг обычно) На диаграмме Fe-C посмотрите какая будет температура, не превышая которую ковать, при 1,8% примерно 1000 С.

Можно ли брать легированную сталь или нержавейку вместо железа?

Я говорю о булате в историческом смысле этого слова, а так можете брать что угодно и легировать чем угодно (относительно)

Это все самые простые варианты...

Вопрос:

В чем отличия исторического булата - прошедший высокотемпературный отжиг, от того что получается просто медленным охлаждением и холодной ковкой

Ну исторический это содержит железо, углерод а все остальное примеси сотые доли процента. Это главное.  Относительно применения тогда высокотемпературного отжига, то я бы так прямо это не связывал. На 100% никто и никогда не докажет как делали это 1000 лет назад.

Чем булат в историческом смысле отличается от того, что можно сделать без высокотемпературного отжига. В смысле свойств - гибкость прочность и пр., чем лучше. Или скорее если там нет цементита? которым стекло режется то что есть, или если есть то что еще есть в отличие от неотожженого? 

Те старые булаты были и гибкие и твердые. ( не абсолютно все, это понятно). 

Так вот эти свойства одновременно и могли быть получены после высокотемпературного отжига ( как вариант - может быть). Я имею в виду длительный отжиг при температуре выше SE. Цементитная сетка в этом случае разрушается ( диффузия цементита...), но не дендриты аустенита(!!!). Речь идет о заэвтектоидной стали. Что происходит далее и благодаря чему я уже писал. Те частички цементита, которые потом сформируют узор, имеют уже совершенно другой вид и соответственно свойства острия, особая острота лезвия...

Это уже не такая грубая структура, как после механического разрушения цементитной сетки ( + другие моменты ). Вот фото шлифов:

Шлиф античного булата, светлые участки на самом деле состоят как бы из туманностей мелкодисперсного цементита сферической формы ( это ключевой момент!), сравните со шлифом механически разбитого цементита:

Этот шлиф, механически разбитая цементитная сетка при обычной для ковки булата температуре.

Этот слиток был отожжен при 1150 С в течение часа. После этого отжига никаких следов цементитной сетки после травления прошлифованного среза уже не было видно. Далее примерно 60 циклов простой ковки в традиционном для ковки булата диапазоне температур"

Отжиг, я так понял, происходит уже после ковки, иначе восстановившиеся структуры разрушаться ковкой? 

После плавки и медленного охлаждения для формирования дендритной структуры и цементитной сетки в междендритной области. Вы проводите этот отжиг и с остыванием на воздухе ( т.е. довольно быстро).  После этого куете. Тут тоже есть варианты и тонкости, но, хотя бы так....

При какой температуре происходит отжиг что бы дендриты аустенита не разрушились, но цементитная сетка разрушилась и как долго?

Выше линии SE и температура соответственно зависит от % углерода, Но можете просто отжигать при 1150 примерно. Переходить за 1200 нельзя. Опять же все это связано с конкретным составом слитка.  Как долго? -до разрушения цементитной сетки, можно час, и больше, или в несколько приемов по 30-40 минут......

Для вас булаты это хобби, а не профессиональная деятельность. В этом смысле есть ли у вас какие то особые условия. Многие наверно хотели бы попробовать, но не решаются поскольку нет условий - нужна лаборатория и пр.

Относительно оборудования, то это можно и в домашних условиях, исходные материалы надо подобрать надежно, тогда можно и без лаборатории. Да, я ковал и в ванной комнате на примитивной наковальне ( болванка на пружинах от клапанов автомобиля для гашения вибрации ). Нагревал в электропечке.

Как вы оцениваете материальные вложения - инвестиции. Во сколько это обходиться.

Стоимость, рентабельность и т.д. меня это не интересовало, я не занимаюсь производством.

Относительно хитростей в ковке, то есть масса вариантов ковать и разными молотками и т.д. А так особо ничего. Из своего опыта я знаю, что за одну ковку желательно ковать только в одном направлении, в смысле не поворачивать заготовку . Особенно если многовато углерода - есть опасность расслоения и внутренних трещин.

И еще:

Я не уверен что многие поняли роль высокотемпературного отжига (не хочется верить, что почти никто). Этот механизм работает только(!!!) при наличии в составе слитка карбидообразующих элементов. Но они не присутствуют там автоматически!!! Если таких примесей нет или недостаточно, то после высокотемпературного отжига уже никакой ковкой вы не получите булатного узора ( были эксперименты).
Не все месторождения руд содержат эти примеси и тогда надо добавлять эти компоненты специально. Это хорошо известные в металлургии элементы ( Mo, Cr, Zr, Nb, V, Ti,...).

Где берут тигли для плавки? Их размеры, материал и т.п. Как сделать сетку на стенках?

Тигли можно купить например алундовые, или другие которые выдерживают 1600-1700 С.  Можно сделать и самому, из шамотной крошки или крупнозернистой окиси алюминия и каолиновой глины, добавить туда немного опилок дерева, например ( ~%10 по объему)

Как сделать флюс ?

Флюсом может быть обычное бутылочное зеленое стекло, можно добавить немного извести ( не мела!), и так чтобы в расплавленном виде это было хотя бы сантиметр толщиной.
Если плавить не угле, то крайне желательно закрыть крышкой ( с небольшим отверстием для выхода газа)

Сколько времени идет варка и надо ли варево "помешивать" каким либо образом?

До полного плавления, специально выдерживать не надо. Иногда я помешивал в жидком состоянии, но это совсем не обязательно.

Надо ли подвергать высокотемпературному отжигу сам слиток или прокованную заготовку? Время отжига? Скорость охлаждения?

Сам слиток, можете его разрезать на части, и отжигать по частям ( среда должна быть окислительной, раньше в Персии отжигали слитки в ржавчине св. по Аль Кинда). На поверхности образуется слой обезуглероженного железа, что несколько предохраняет от трещин во время ковки.  Время отжига - есть рекомендации до нескольких часов, но я больше часа не отжигал, лучше несколько циклов отжига, я уже писал выше линии SE, но можете просто при 1150 С. Охлаждение естественное на воздухе.

Нужно ли в процессе ковки формировать нож целиком или можно расковать слиток в полосу и потом раскроить нож?

Можно и так и так, но если Вы как-то фигурно будете ковать, то можно учесть этот момент по форме лезвия. После ковки и закалки надо снять некоторый слой с поверхности, (это тот обезуглероженный слой), для лучшей видимости рисунка после протравливания.

Режим закалки/отпуска булатного изделия?

Ну это все можно самым простым путем как для высокоуглеродистых сталей, посмотрите любую книгу. Можно изощряться и делать некоторый отжиг сфероидизации, но это для любителей нюансов.

Охлаждающие жидкости.

Я калил и в воде и в масле, уже писал, если есть скрытые трещины, то в воде они проявятся.  Отпуск и пр., как в учебниках тоже как кому нравится и какая твердость конечная необходима... 

Я пишу кратко и то что я сам пробовал и практически работает, наверняка найдутся специалисты, которые могут внести дополнения и элементы критики и т д. 

В этом случае я уже писал - Делайте как знаете.

Ф.В.

Nozh2002 - В этом то как раз и ценность ваших советов, не вдаваясь в металлургические детали, тем не менее, дать людям простую и понятную инструкцию как самостоятельно изготовить булат.

Вопрос:

Как сделать узор на стенках тигля

Я считаю, что специально делать его и не нужно, думаю, что роль неровностей ( сетки на стенках) тигля для роста дендритов сильно преувеличена. Если есть достаточное количество углерода и медленное охлаждение, дендриты вырастут ( сформируются ) и не хуже чем с сеткой, Просто на поверхности стенок их не очень заметно будет, но внутри там все будет нормально и по всему объему.

Одно время я тоже придавал этому значение, так, если у Вас есть уже готовый тигель, например у меня был алундовый, так я клал на дно немного извести и чуть буры, а стенки смазывал толстым слоем силикатного клея с известью. Потому как сетка на боковых станках не появляется потому, что они слишком жесткие ( сухие) когда там будет слой флюса ( то что останется ), тогда в этой мягкой среде на поверхность вылазят следы дендритов. 

Если Вы сами делаете тигель, то, как обычно, это делается на оправке ( напр. бутылка) и чтобы глина не прилипала к стенкам я обычно обматываю ее слоем бумаги, но иногда я брал мешковину, тогда , вытащив оправку, Вы вынимаете ткань эту довольно легко, а на стенках остается сетка от ткани, но, это так, для любителей нюансов.  В диссертации Анна Феербах есть даже фото стенок таких тиглей с сеткой ткани, но тогда в Туркестане (~12-14 век) просто не было бумаги для прослойки между оправкой, они использовали обрывки грубой ткани, вот и все... Но Может я и ошибаюсь, решайте сами, пробуйте...

И еще. Те древние индийские слитки, это был полный расплав(!) со сквозными (по всему объему) дендритами. Есть сечения слитков найденных при археологических раскопках. Никаких недоплавленных кусочков, Что бы вам не говорили о всяких там фарандах. Этого не было в древних индийских(!) слитках однозначно!!!

Кто такая Феербах?

Это доктор, палеометаллург по специализации.  Я переписывюсь с людьми из многих стран, которые занимаются этим ( Америка, Германия, Франция, Финляндия, Швеция, Австралия, Англия...)

Она считается самым авторитетным специалистом в области античных булатов.

Еще вопрос - если взять высокоуглеродную сталь по составу близкую к булату - D2. Можно ли ее просто расплавить - остудить с кристаллизацией и получить булат, таким образом.

Таким образом ( как вариант) делал Щерби, только из обычной высокоуглеродистой стали. При длительном отжиге и очень медленном охлаждении ( ~10 градусов в час) прорастаю дендриты и образуется сетка цементита. Но если там Хрома 12%, ну можете считать это для себя тоже булатом....
Тогда я бы добавил кобальта немного, вольфрама, ну там можно тантала, у него карбиды твердые и так до бесконечности...

Как много материала уходит в брак?  Там микротрещины, раскалывание и пр. и как с этим быть и как этого избежать? В смысле если кто то пробует делать булат - как ему относиться к таким проблемам, сколько брака нормально и пр.

Ответ:

Относительно брака, если экспериментировать, то много, если уже налаженное производство, как бы стабильно знаете что делать, то брак получается от случайностей, например тигель лопнул, или что-то там еще случилось и не было достаточной температуры, тогда недоваренный слиток, внутри пустоты и пр. Трудно сказать количественно сколько процентов.  Но это неизбежно. 

И еще как протравливать, что бы узор был виден?

Относительно травления, то много способов травить. Очень удобно при пробах разных щавелевой кислотой. Обычно на изделии я травлю хлорным железом. Обычно концентрация 10-20% и по несколько десятков секунд в несколько приемов, шлифуя в промежутках между травлениями.

Некоторые травят азотной кислотой. 

Но пробовал я многими реагентами. Например лимоном, яблоком, уксусом. Это несколько дольше, но мягче и иногда лучше проявляются тонкости рисунка. 

Как бы вы охарактеризовали булат с потребительских точек зрения. В смысле какие свойства отличают его в лучшую сторону от разных сталей: ATS-34, VG-10, CPM S30V, M2, D2...

Я не эксперт по заморским сталям на изделиях, та любимая некоторыми D2 это дендритная сталь, и микроструктура там несколько другая, я посылаю фото древнего булата и его шлиф. Обратите внимание на то что светлые участки узора, это не просто механически разбитый цементит. Это как бы "туманности" мелких сферических частичек цементита. Вот это есть ключевым моментом античного булата ( это так в двух словах ). И перлитная матрица. 

"То, о чем пишет Василий, это плавка (варка) Фаранда. С дендритами из карбидов железа, а также карбидами легирующих элементов. Да, это тоже имеет место. Настоящий же булат, с ферритными дендритами, покрытыми наросшими на ферритные нити карбидами, - это другой разговор"

Для меня  античный булат это всегда заэвтектоидная сталь, и те все классификации, мягкие ( где узор состоит в основном из феррита) и пр. да, есть такие классификации разные. Мое личное мнение - это некондиция, или неудачные попытки получить булат в других местах. (Я понимаю, что на каждую мою фразу можно написать по несколько страниц дополнений, критики и комментариев ).

Но когда говорят что "сначала образуются длинные нити феррита в процессе остывания...." в заэвтектоидной стали(!), я понимаю когда это пишет кузнец, да еще предваряя это все сакраментальной фразой "металлурги знают..", но когда эту же (извините) херню повторяет специалист по булату...

В заэвтектоидной стали, которую я плавлю, вырастают дендриты только АУСТЕНИТА(!!!), цементитная же сетка заполняет междендритное пространство по мере остывания ( если не очень строго).  Относительно ферритных нитей в настоящем булате, то, в булате ( если это заэвтектоидная сталь - а только такую сталь я считаю булатной), ферритных нитей в принципе быть не может.

Весь феррит в соединении с углеродом в жидком состоянии и далее по мере остывания: это, или аустенит, или выпадающий из него цементит, который и образует цементитную сетку. Смотрите диаграмму и скажите мне ( к примеру с 1,5% углерода - красная линия) где там феррит в чистом виде в процессе остывания -стрелка вниз??? Но, об этом спорить не стоит. Это студенческий курс -не более. А слово "фаранд" в данной ситуации при полном расплаве простонеуместно.

Относительно "карбидов легирующих элементов", то легирующих элементов там у меня нет. Ванадий 0,03% нельзя рассматривать как легирующий элемент. Это модификатор ( есть такой класс примесей, добавок)

В процессе высокотемпературного отжига, когда карбиды железа дифундировали в соседние области близлежащих дендритов аустенита, карбиды ванадия, как более тугоплавкие и менее подвижные, остаются на своих местах. И потом, в процессе последующей ковки, служат зародышеобразующими элементами для новых скоплений цементита, которые и дают потом узор. 

Я слышал такое мнение на местной (калифорнийской выставке от американского кузнеца - специалиста по Дамаску, он в частности делал мозаичный дамасск. Так он говорил что с его точки зрения современные стали все его по крайней мере Дамаски превосходят и то же булаты, про булат он правда говорил что знает как его делать но не делает - рынка типа нет. Скорее всего он про булат ничего особенно не знает.

Здесь можно посмотреть диаграмму прочностных свойств из известной статьи Щерби, там наглядно видно, и он уж имел доступ ко всем сталям для своих исследований.

Откуда вы это все знаете, в смысле какие источники, какие ресурсы в Сети имеет смыл посмотреть, какие книги прочитать, тем кто серьезно начнет работать с булатом.

Сначала надо почитать учебники по металлургии и хорошо разобраться в диаграмме Fe-C. Там на многое есть ответы.  Относительно меня, некоторый опыт и знания (17 лет экспериментальной физики)...
В сети можете найти многое, например страница А. Феербах, там есть фотография раскопанной земляной печи, видно, что это была очень инерционная печь, и остывание шло самотеком. Вряд ли приходило кому-то в голову  в определенный момент заливать все это водой. Я имею в виду то, что если там плавали частички железа чистого, то понадобились бы считанные минуты (при такой температуре) чтобы они науглеродились и концентрация углерода выровнялась бы. И только медленное остывание позволяло расти дендритам аустенита и формироваться цементитной сетке. Такими были античный слитки:

Я опять написал письмо Феербах, попросил больше аргументов по этому пункту, но она очень занята. Могу только привести цитату из ее письма.

"All crucible steel was liquid. In India they were removed quickly from the furnace and the cementite forms needles, this gives the finer crucible 

Damascus steel pattern. In CEntral Asia they were cooled slowly and there is grain boundry around the prior austenite grain boundries. This can give the course pattern. At Merv the furnace probably reached 1500 C. 

Beware, most of what has been written about crucible steel is wrong.

Good luck"

nozh2002 "Все булатные?неоднородные? стали были жидкими. В Индии их вынимали быстро из печи и цементит образовывал нити и это давало более деликатную структуру неоднородности?.
Дамаские стали. В Центральной Азии они охлаждали и там есть присутствуют границы гранул вокруг первоначальных аустенитных границ граней. Это может дать струящийся рисунок. В Мерве вероятно в печи достигалась температура 1500 C.
Предупреждаю что большинство того что написано о булатных сталях - неверно.
Желаю удачи"

Относительно ссылок, то у меня их почти нет по технологии. Есть просто страницы некоторых мастеров. У Ахима нет страницы, есть у Анны Феербах:
http://home.att.net/~moltenmuse/index.htm

Здесь хорошо описаны пропановые печи и горелки:
http://www.reil1.net/
http://www.frugalmachinist.com/

Это надо специально искать, классифицировать.
Может найду время какао.

Nozh2002: Ну даже отбросив туман и беллетристику, присущую статьям про булат в Русской Сети, из того что вы описали ясно, что булат делать долго, сложно и трудоемко. Даже зная как в общих чертах, все равно прийдется серьезно потрудиться, что бы булатный клинок сделать - долго и тяжело. Тот же Ахим ковал древний слиток с помощником целые сутки и получил полосу на два-три ножа - это не сравнить с обточкой готовой стальной полосы с последующей закалкой.

Вопрос:

Так, все-таки, делал высокотемпературный отжиг Аносов?

С высокотемпературным (!!!, выше линии SE, а не просто отжигом) разобрались всего около 10 лет назад известные люди Вирховен, Пендри, их работы о роли примесей в формировании узора, об этих примесях просто не могли знать тогда, давно и только они позволяют восстановить узор после его уничтожения  нагревом выше линии SE. Можете поискать их патент с подробным описанием процесса.

Аносов, если вы помните, писал, что перегрев уничтожает узор и пр. ( там ... по вине кузнеца...), за это и критиковали все Ахима, а именно за то что он нагревал выше линии SE, (где растворяется цементитная сетка и слиток после травления получается однородным) потому, что никто из критиковавших ( смею это утверждать ) не понимал что это такое, похоже и сейчас не понимают ( в худшем случае пытаются увести в сторону от понимания ).

Еще раз несколько слов о высокотемпературном отжиге и хватит. Пробуйте сами и убеждайтесь. Выше смотрите фото фрагмента полосы с узором, где я пишу, что это получено мною после отжига в течение часа при 1150 С...

Прочитайте еще раз внимательно то что я написал там.
...после травления отожженного слитка никакой цементитной сетки уже не было видно. Цементит продифундировал в соседние области и относительно равномерно распределился.  Далее, каким образом вновь появился узор после 60 циклов ковки, и уже с совершенно иной структурой и свойствами? В слитке присутствовали карбидообразующие добавки (здесь конкретно ванадий - самый эффективный элемент для этого -однозначно. Поверьте мне на слово...
Его вполне достаточно иметь 0,02-0,03% в слитке. Он не выгорает(!) и образует карбиды более тугоплавкие чем цементит, но по структуре подобные. Они и служат зародышами при формировании того нового узора, присоединяя в процессе ковки ( циклических нагревов) к себе цементит. Так называемый механизм сегрегаций.

Я посылаю Вам текст Беруни, где он описывает способ производства двух типов сталей, как я понимаю не будучи ни очевидцем, ни производителем, просто пишет, что первая сталь однородная, а вторая неоднородная на вид ( для глаза, как бы) и состоит из разных несмешаннык компонент ( все это на гла,т. ск. ) и делать  вывод, что что-то недоплавилось, в то время, как это просто цементитная сетка, зерна вследствие медленного остывания могла быть вероятнее всего...

Если можете, просто переведите хорошо смысл дословно

"Al-Biruni states “this was the method used in Harat and gave two different qualities of steel.  One was the result of melting components `equally so that they become united in the mixing operation and no component can be differentiated or seen independently...such steel is suitable for files or similar tools.  The second quality was obtained if the degree of melting of the wrought and cast iron was different for each substance `and thus the intermixing between both components is not complete, and their parts are shifted so that each of their two colors can be seen by the naked eye and it is called firind “ (Al-Hassan and Hill, 1986, 77). 
Firind is translated either as damascus (Allan, 1979, 77) 
or pattern (Al-Hassan,and Hill, 1986, 254).

nozh2002:
"Аль-Бируни утверждает "Это метод который использовали в Герате и получали две стали разного качества. Одна была результатом расплавления компонент однородно так что они объединялись и перемешивались так что нельзя было различить или увидеть независимо ... такая сталь подходит для напильников и прочих подобных инструментов. Вторая достигалась если степень расплавления железа и чугуна была разная и таким образом обе компоненты перемешаны не полностью, и части каждой в смеси видны невооруженным глазом - называется это - Фиринд".
Фиринд переводиться как Дамаск или как узор.

Слиток X века:

Видя такое изображение на поверхности слитка, в X веке, конечно, могли сделать предположение, что оставались недоплавленные кусочки в расплавленном чугуне ( на самом деле цементитная сетка в междендритных областях)  ничего удивительного. Понимаю, хочется показать, что не все так просто там было и плавали кусочки, но...

Как самостоятельно сделать тигель - вы упоминаете о том что сами делали с помощью бутылки

Я делал плавки в земляной печи на угле, в газовой на пропане и в электрической. Тигли для электрической печи делать проще, можно контролировать нагрев и глина с алундом выдерживает хорошо. Дно и стенки не меньше сантиметра толщиной и форма желательно как №3 на рисунке:

Если делать смесь тугоплавкой глины и крупнозернистой окиси алюминия, или очень мелкого шамота, то можно делать как делают керамисты вазы (некоторые типы). Раскатываете пласт глины и наворачиваете его на оправку с прослойкой из бумаги (например), формируете дно и т.д. Снимаете это все с оправки и сушите. 

Если крупные частички шамота с глиной, то лучше так, как вот в этой ссылке.

http://kadina.yp-connect.net/~tcents/metal/articles/crucible.html

Можете совсем подробно написать про самодельные тигли? Это постоянный и видимо самый больной впрос, очень многие задают. Собственно без тигля ничего не сделаешь. Аналогично мноо вопросов про то как сделать печь.

Состав примерно такой.

Шамотная крошка ( измельченный шамотный кирпич) ~50%
Глина шамотная ~ 50%
Плюс древесные опилки, примерно 10% по обьему

Смесь должна быть почти сухой, так чтобы с трудом сжималась в комок. 

Оправка изготовляется из жестяной банки из под кофе - разрез необходим, что бы проще было снимать оправку с заготовки тигля. На время формовки банка обматывается скотчем.

Далее в оправку насыпаю смесь, трамбую, вставляю внутреннюю оправку. Дерево пропитанное и натертое парафином ( чтоб легче извлекать).

После набивки осторожно извлекается внутренняя оправка, затем снимается скотч с внешней оправки (разрезанная банка из под кофе и скрепленная временно скотчем).

Затем необходимо просушить и прокалить предварительно. Я обычно прокаливаю так до 1100-1200. Это, конечно, не полный обжиг и поэтому необходимо очень медленно нагревать при плавке, желательно чтобы пламя газовой горелки не было направлено прямо в стенку тигля.

Иногда я помещаю такой тигель дополнительно в жестяную банку при плавке. 

В земляной печи желательно выдержать некоторые моменты. Слой угля вокруг тигля, над тиглем, и высота подставки из шамотного кирпича. 

Размеры в сантиметрах.

Это все варианты. Можно сделать несколько разными способами все это. Это самый простой.

Какова оптимальная мощность электропечи для варки?

Относительно оптимальности вопрос очень неопределенный.

У меня это было около 1 киловатта. Слитки до килограмма можно было плавить. Но дело не столько в мощности, сколько в теплоизоляции. Если у вас будет теплоизоляция очень и очень хорошая ( ну там пол-метра толщиной алундовая вата), то можно иметь печь 100 ватт и плавить по несколько килограмм. Только разогреваться это будет сутками. Помните формулу количества тепла при электронагреве. В конце там стоит t, это время.

У меня было несколько корпусов печек, разные по величине. Слой теплоизоляции около 5 см. пористого кирпича. Наматывал спираль я непосредственно на тигель ( хромаль с рабочей темп. 1400 С). Очень медленно повышал температуру ( около 5 часов) чтобы температура успевала выравниваться и так повышал до сгорания спирали ( как правило). В это время уже был расплав там. Охлаждение шло самотеком за счет хорошей теплоизоляции. 

Иногда я пробовал  медленно понижатьтемпературу, но большой разницы в дендритах не было. Естественно, печь была сверху закрыта такой же теплоизоляцией. Требования к глине в этих случаях повышенные. Если есть какие-то включения легкоплавкие, то, как правило, спираль в этом месте сгорает. Обязательно алундового порошка побольше ( 50-70%).

Если тигли делать самому, то не проще ли для ускорения процесса последующей ковки,изготавливать некие пеналы, в которых слиток выйдет длинным бруском?Зачем ковать в полосу буханку?

Для формирования булатной структуры необходима усадка
слитка ( ну там в...5-10 раз), к тому же ковка
различная дает интересные результаты, Но, в какой-то
мере можно облегчить работу и делать несколько
удлиненные слитки.

Расскажите про разные булаты, с разным содержанием углерода и пр. Помниться вы упоминали о оченьвысокоуглеродном булате, в который Ахим не верил. И насчет рисунка как получить такой рисунок как у вас - папортникообразный? И вообще какие бывают рисунки?

На счет высокоуглеродистых, 2%-3% углерода. Иногда получались такие, гораздо труднее ковать. Ковал молотком 0,8 кг. за каждый разогрев только в одном направлении, а когда около 3%, то вообще только в одном направлении как правило. Но, это не оптимальные варианты С для булата.

Я не могу считать себя специалистом по узорам, рисункам, -тот как папоротник? Это неполный отжиг и тоже ковка только в одном направлении. Но , как для меня , то он как раз не представляет интереса.

Есть люди которые ковали намного больше и могут поделиться опытом.

Было бы здорово рассказать про разные типы булатов какиевы делали со свойствами и пр. Например какой булат получается с 1.88 углерода какой с 3 и пр, подробно. Фотографии с гнущимися лезвиями меня честно говоря поразили 

Относительно сравнительных свойств, То ничего особенного, Но больше 2% становится тяжело ковать, чаще появляются трещины, Но если надо какие-то специфические режущие инструменты, то тогда можно и больше 2% делать. Но, если начинать, то нежелательно делать больше 2%. Если больше углерода, то и рисунок более насыщенный, но это и от отжига зависит, и от ковки. Все в комплексе.

Относительно гибкости, то я бы хотел еще делать эксперименты и фотографии, это действительно очень интересно.

По поводу месторождений руд и утерянных секретах. В одной из своих статей Вирховен делает предположение ( утверждает?), что причина исчезновения ""того" булата была как раз в том, что в той местности выработались руды , которые содержали примеси ванадия. Месторождения в других местах давали нестабильные, или другие результаты.

 "При плавке в печах сопротивления (в которой варит
булат Леонид)с программируемым длительным остыванием
слитка, заменяющим собой высокотемпературный
отжиг,.... "

Далее. Высокотемпературный отжиг выше линии SE и быстро вытащить слиток на воздух ( БЫСТРО!!!) дальше относительно быстрое остывание на воздухе уже НЕ ПОЗВОЛЯЕТ восстановиться цементитной сетке восстановиться (цементит диффундировал в соседние зерна аустенита). 

Я очень четко написал, что после травления СРЕЗА вы уже не увидите цементитную сетку.  СРЕЗА! - т е. достаточно глубоко, а не поверхность слитка.
Оболочка мягкогожелеза, это дополнительный приятный эффект, позволяющий легче, безопаснее ковать.

Если же вы после отжига оставите остывать слиток медленно с печью, то это, грубо говоря, вы просто еще раз почти расплавили смесь и вновь вырастили цементитную сетку. А задача-то было - РАСТВОРИТЬ ее. 

ЗАТЕМ уже в процессе многократных циклов ковки восстанавливается новый узор с новыми свойствами.

Мне трудно поверить, что специалисты до сих пор не понимают сути этого процесса. Скорее всего умышленная дезинформация и затуманивание мозгов начинающим.

Суперпластичность, это то что отличает настоящий булат от безвысокотемпературного полуфабриката. Это правильно? С точки зрения внутренней структуры и свойств, чем отличаются крушеные дендриты от кабидов мигрировавших на ванадивую матрицу?

Как бы тщательно вы не разбивали цементитную сетку, но структура цементитных скоплений в случае с высокотемп. отж. и многими циклами ковки, будет гораздо тоньше и механически стабильнее и бездефектнее, можно так сказать несколько упрощенно...

Относительно ВЫСОЧАЙШЕГО качества. Речь идет о конкретном образце и конкретном шлифе.

О разных путях. Есть прямой путь приводящий к стабильным высоким качествам - высокотемп. отжиг и т.д. И есть много окольных путей, некоторые просто тупиковые, некоторые как-то приближаются к лучшим качествам... Каждый может выбрать для себя тот или иной...

Что вы думаете о отношении Леонида Архангельского к высокотемпературному отжигу?

То что предложил и в чем разобрался Вирховен - это, не побоюсь этого слова, РЕВОЛЮЦИОННЫЙ подход в понимании феномена булата. И что б там не говорили о всяких отжигах о которых писали Щербаков, Беляевы... ничего подобного  ПО СУТИ не было и близко до работ Вирховена!!! 

Основные ключевые моменты:

• Длительный отжиг выше линии SE.
• Растворение цементитной сетки.
• Быстрое охлаждение на воздухе.
• Многократные циклы ковки для восстановления рисунка ( грубо говоря ).
• Обязательное присутствие карбидообразующего модификатора (И НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО ЛЕГИРУЮЩЕГО количества ЭЛЕМЕНТА).

Относительно таких же качеств после механической разбивки и отжига сфероидизации ( я там в статье писал, об этом, но сказал, что это отдельный
разговор).

Так никакой механической разбивкой и последующим отжигом сфероидизации вам не получить такой тонкой и бездефектной структуры, какую дает процесс диффузии при отжиге выше линии SE с последующими циклами восстановления через механизм сегрегаций. ( и спорить об этом не буду ).

(Я уже не говорю, делает ли вообще кто-то эти отжиги сфероидицации после ковки  это если честно...)

Относительно истории отжигов, то это делали всегда и 1000 лет назад, но, каждый по-своему и получалось соответственно. Я уже писал о предположении Вирховена по поводу выработки руд с примесью ванадия. Когда в других местах руды уже не содержали этой примеси, тогда отжиг при высоких температурах бул губителен для рисунка. Возможно был уход от этой технологии и т.д. Об этом можно только гадать.

В статьях Вирховена приводятся результат экспериментов с примесями и пр. Но, по-видимому мало кто их читает. Но, проверяйте сами, это самый простой и надежный путь, только делайте эксперименты корректно и непредвзято.

Я сам никому не верю на словои поэтому сам проверял все экспериментально. Сравнивал то и другое при прочих равных условиях, надеюсь умные люди это понимают без слов ( если не легировано, так оба образца и т.д...). Я просто разрезал слитки на несколько кусков и сравнивал результаты после разной обработки). В качестве модификаторов и легирующих добавок я использовал в разных комбинациях V, Cr, Ni, Mo, Nb, Zr, Ta, Co, Mn, Cu, Ag  также некоторые очень
редкоземельные, но это...

Однозначно превосходство вышеупомянутого варианта обработки по Вирховену. Есть много данных, но это для отдельной статьи, ее еще надо скомпоновать и т.д.

Относительно состава, так железо, углерод и модификатор - это как бы классический нулевой вариант, а дальше... легируйтеи все что хотите. 

Относительно модификаторов, они имеют грубо говоря информационное воздействие на состав (некий аналог катализаторов в химии). Они влияют на формирование структуры основного состава, который, благодаря этому, приобретает новые свойства. Если его количество плавно увеличивать, то условно, начиная с какого-то количества (для каждого элемента по-разному), этот элемент будет приобретать ЕЩЕ и легирующее значение (воздействие). Так десятые процента и проценты будут заметно влиять на свойства основного состава через образование своих карбидов (V, Mo,...) и другие механизмы...

И еще, не знаю кто как, но я всегда учусь, когда меня учат бесплатно, даже если я все это уже давно знаю (это шутка:-)  )

Новые ножи: