S. Perémi Ágota (szerk.): A Laczkó Dezső Múzeum közleményei 29. (Veszprém, 2019)
Thiele Ádám et al.: A díszítő kovácshegesztés (damaszkolás) szerepe a kora középkori kardpengékben
1 2.3. Mechanikai anyagvizsgálatok a díszítő kovácshegesztéssel készült próbatesteken A mechanikai anyagvizsgálatok segítségével arra kérdésre keressük a választ, hogy javította-e a díszítő kovácshegesztés a középkori kardpengék mechanikai tulajdonságait? Első lépésben a Charpy próbatesteken Charpy-féle ütvehajító vizsgálatot végeztünk az ISO 148- 2:2008(E) szabványnak megfelelően (a szabványtól csak a próbatestek hosszmérete tért el, amely 55 mm helyett 60 mm volt). A mérési összeállítás vázlatát és a próbatestek méreteit a 8. ábra mutatja. A mérési eredményeket a 12. ábra, számszerűen pedig az 5. táblázat foglalja össze. A kettétört ütőmunka próbatestek mindkét felét (a metallográfiái csiszolatnak szánt keresztmetszeti minták kimunkálása után) 3 mm vastagságú lapos próbatestté hengereltük le. A hengerlést meleg hengerművel végeztük négy szúrással. A munkadarabokat az egyes szúrásokat megelőzően öntöttvas forgácsba ágyazva, szilitrudas hőkezelő kemencében hevítettük fel 1250°C-ra. Az ütőmunka próbatestek egyik feléből lehengerelt lapos próbatestekből az oldalélek párhuzamosra marásával három pontos hajlító próbatesteket készítettünk. A három pontos hajlító vizsgálatokat az ISO 7838:2005(E) szabvány szerint végeztük el (a szabványtól csak a próbatestek geometriai kialakítása tért el). A mérési összeállítás vázlatát és a próbatestek méreteit a 8. ábra, a mérés során regisztrált erő — lehajlás görbéket a 9. ábra mutatja. Az erő - lehajlás görbékből származtattuk a hajlítófeszültség - alakváltozás görbéket a szabványban meglévő af = 3FL/2bh2és ef= 6sh/L2 összefüggések felhasználásával, ahol Gf a hajlítófeszültség (MPa), ef az alakváltozás (-), F a nyomóerő (N), L az alátámasztási távolság (mm), b a próbatest szélessége (mm) és h a próbatest vastagsága (mm). A határhajlító feszültséget a 0.001 mértékű maradó alakváltozáshoz tartozó feszültség értékében definiáltuk (ld. 10. ábra). Ennek alapján a határhajlító feszültséget a hajlítófeszültség — alakváltozás görbékből határoztuk meg. Az így meghatározott határhajlító feszültség értékeket a 12. ábra, számszerűen pedig az 5. táblázat foglalja össze. A hárompontos hajlító vizsgálatok során mindegyik foszforvas próbatest (P) eltört, illetve néhány Sh-, PId8- és PIt8-jelű próbatest is megrepedt az alsó, húzott oldalán. A hajlító rugalmassági modulus, amely grafikusan az erő-elmozdulás görbék kezdeti, lineáris szakaszának tangense, minden próbatestre közel azonos volt (vő. 9. ábra). Az ütőmunka próbatestek másik feléből szakítópróba-testeket munkáltunk ki. A szakítóvizsgálatokat az ISO 6892-l:2009(E) szabványnak megfelelően végeztük (a szabványtól csak a próbatestek geometriájában volt eltérés). A mérési összeállítás vázlatát és a próbatestek méreteit a 8. ábra, a mérés során regisztrált erő — elmozdulás (a keresztfej elmozdulását mértük) görbéket all. ábra mutatja. A fajlagos törési munkát az erő — elmozdulás görbékből számítottuk ki, a következő ismert összefüggés felhasználásával: W = (jy(Rm + ojl2, ahol Wa fajlagos törési munka (J/cm3), фц a töréshez tartozó logaritmikus alakváltozás (-) (фи= ln(SQ/Su), ahol SQ a párhuzamos szakasz kezdeti keresztmetszete, Sц pedig a párhuzamos szakasz töréshez tartozó keresztmetszete), Rm a szakítószilárdság (MPa) (Rm = Fm/S0, ahol F a legnagyobb erő) és a a töréshez tartozó valódi feszültség (MPa) (ou = Fm/S , ahol F a töréshez tartozó erő). A mérési eredményekből számított fajlagos törési munka értékeit a 12. ábra, számszerűen pedig az 5. táblázat foglalja össze. 2.4. Maratási kísérletek a díszítő kovácshegesztéssel készült próbatesteken A maratási kísérletek célja az volt, hogy választ keressünk a kérdésre: Vajon milyen anyagpárosítással és milyen maratási technológiával volt elérhető a legmarkánsabb, legkontrasztosabb mintázat a díszítő kovácshegesztés utáni felületkikészítésnél? Háromféle, díszítő kovácshegesztéssel készült próbatesten végeztünk el maratási kísérleteket: foszforvas + lágyvas (PIt8), foszforvas + normalizált acél (PSnt8) illetve foszforvas és nemesített acél (PSht8). A korábban kimunkált keresztmetszeti mintákból készült metallográfiái csiszolatok (ld. 7. ábra) felületét P320-as csiszolópapírral felérdesítettük, így rekonstruálva a korabeli köszörüléssel és csiszolással elérhető felületi érdességet. A kísérleteket 2% és 10%-os csapvízzel hígított, 20°C-os és 70°C-os citromsavval, 176
