Tvrdost


TECHNICKÁ ČÁST

Tvrdost (referát Petera Vida)

Obsah

Úvodní poznámky
Formální referát
Další poznámky

( PDF document )

Úvodní poznámky

(Peter Vido)

Ve většině kultur, kde byla kdysi kosa hlavním nástrojem pro sklizeň, o ní stále ještě ve venkovských oblastech slýcháváme axiomy, které odkazují na důležitost naklepávání (tvarování ostří kladívkem). Například že" Naklepání je pro kosu jako chleba pro sekáče" nebo "Jak si kdo při naklepávání spí, tak se také probudí  při kosení."

Navíc jsou určité odkazy učiněny směrem ke ke skutečnosti, že až po několika naklepáních (obvykle 3-5) se nová kosa činí, "jak by měla". Jeden z důvodů, myslím, je, že velmi málo lidí si připraví ostří pečlivě a pořádně, jak by měli před prvním klepáním. Jinde vysvětlím, proč vede to, že tak nečiník početným prasklinkám podél ostří. Některé jsou viditelné pouhým okem, jiné  jsou mikroskopické. Brusný kámen je některé odstraní při prvních 3-4 hodinách používání, zatímo seriozní sekáč by si znovu ostří naklepal- tentokráte s ménším počtem viditelncýh prasklin, a proces pokračuje.

Zadruhé mnoho kos v minulosti nepřicházely z továrny tak dobře před-naklepané, jako jsou některé  (byť rozhodně ne všechny) dnes. Chce to značné množství času a trpělivosti například připravit ruskou kosu ke kosení. Dnes mnoho sekáčů, kteří by si takovou kosu koupili, by tento proces urychlili použitím pilníku a pak by následovalo kladivo na již ztenčenou hranu..

Jenže existuje další důvod pro klepání, kterému staří sekáči rozumněli a věda o metalurgii může opodstatnit. 

AKaždý, kdo má dost zkušeností s naklepáváním novým a použitých kos – zvláště má-li kdo možnost je střídat- si všimne, že v porovnání se starou, se nová naklepává jako máslo.  Již při druhém klepání všímavý sekáč pocítí značný rozdíl v tvrdosti.  Rozdíl je menší v každém z následujících naklepáních, ale jak přesně to postupuje či dosahuje mazima, není poněkud jasné. 

Léta jsem se ptal všech, co se zmiňovala o ztvrdňujícím účinku “Jak moc tvrdší?” Odpovědí byl buď prázdný pohled nebo (Opravdu nevím) Ani v průmyslu výroby kos jsem nenašel nikoho s přesnými čísly.  Jednoduše je nemají. Žádné testování naklepané oblasti (primárního zkosení) nebylo učiněno, částečně proto, že to chce sofistikované vybavení k testování úzkého kovu. 

Každá továrna na kosy sice má testovač tvrdosti (Rockwellů), ale tyto nejsou ani tak přesné, aby otestovaly hlavní tělo některých extrémně lehkých starých kos. Většina z nich byla přenastavena, tkaže místo běžných 150 lb., používají polovinu síly a výsledky jsou pak přepočítány, aby ukazovaly klasickou stupnici.

Většina výrobců tvrdí, že kalí své kosy na 45-47 Rc. (at 150 lb.), třebaže jsem mnoho vzorků z různých zdrojů  testoval a měli méně, občas až 40 Rc. ČIním tak hlavně v obci Rossleithen (kosy Styria/Fux blades opravdu odpovídají standardu, mimochodem.)

Před několika lety dr. J. C. Thornley z Rady pro výzkum a produktivitu pro mě otestoval několik kos v jejich velice dobře vybavené metallurgické labolatoři v obci Fredericton v Kanadě. Většinou činí zkoušku tvrdosti podle Vickerse a je to určitě časově náročnější než test zkouška tvrdosti podle Rockwella.  Tehdy jsme nezkusili žádné ostří, ale v roce 2004 jsem ho oslovil s poněkud náročným úkolem.  Zpráva je prezentována níže.

Formal Report

The following is a web version of the report.
You can also download the Orginal Report (PDF document )
 


 

Výsledky některých testů tvrdosti kladívkem naklepaného ostří kosy

Vyhotoveno pro: Pan Peter Vido
Vyhotovil: Dr. J.C. Thornley
Oddělení fyzikální metalurgie
Č. zprávy.: PM/05/Scythe
Datum: 25. ledna 2005
JCT/cj
 


 

1.0 ÚVOD

This short report is concerned with measuring the hardness close to the cutting edge of a scythe blade that has been sharpened by controlled hammering of the steel close to the blade edge. This hammering thins the steel locally close to that working edge, thus making, or helping to make, a cutting edge. At the same time it is quite clear that the steel will be cold worked in this region and this would be expected to result in some local work hardening. The extent of this work hardening was not known and the work described here was performed as a first step in determining the extent, if any, of any hardness increase resulting from hammer sharpening.

2.0 SCYTHES AND TEST PROCEDURE

The blades for testing were provided by Mr. Peter Vido and are shown in Figure 1 below.

 
Figure 1. The blades are numbered 1 to 5 from top to bottom in this photograph. The uppermost one is of contemporary Slovenian production. Blade #2 is a pre-war Austrian blade and #3 is also Austrian but of 1950's vintage. The all dark blade, #4, is Turkish and perhaps 30 or 40 years old while blade #5 is of current Chinese production.

 

Two methods were tried for determining the hardness close to the blades cutting edge. One method was to measure the hardness directly by making Vickers diamond pyramid hardness impressions close to and remote from the cutting edge. The other was to cut sections from the blade edge and then to prepare these sections and use a microhardness testing machine to measure the hardnesses. Of these two methods only the second one produced reliable results and only the results from this testing method will be presented here. A disadvantage of using this procedure is that pieces have to be cut out of the blade, causing damage to the blade. This damage can be relatively minor or can make the blade unusable. Only one blade was tested this way in this instance. Three sections were cut out of the #1 blade. As it says in the caption to Figure 1 this blade was a current Slovenian blade. It had been factory hammered three times with additional hand hammering over about three inches (about 7 or 8 cm) close to the heel. The positions at which sections were taken from the blade are shown in Figure 2.
 

 
Figure 2. The three notches in the blade were made by cutting small samples out of the blade for hardness testing. Each sample was set in plastic to show the cross section of the cutting edge and was then polished, finishing with 1 µm diamond paste. The hardness impressions were then made on these prepared sections. The sections were numbered 1, 2 and 3 going away from the heel of the blade that is, right to the left in the photograph.

 

The average hardness in the "core" of the blade, at all three section positions, was about 430 Vickers diamond pyramid number (VHN). This corresponds to a hardness of about 44 Rockwell C. (A 10 kg load was first used for this core hardness testing.) The core hardness was also measured using a microhardness testing machine. The result from this testing was about 460 VHN, corresponding to about 46 Rockwell C, in reasonable agreement with the Vickers macrohardness results. Microhardness tests were then made closer to the cutting edge. These tests showed that the hardness increased only very slightly in the sections taken from the positions which had simply been factory hammered but there was a modest hardness increase, to about 560 VHN (53 Rockwell C), in the region that had been hand hammered. (The hardness close to the cutting edge was only measured by a microhardness method.) These results are shown graphically below in Figures 3 and 4 and the hardness positions are shown in a separate sketch.
 

 
Figure 3. Test results from sample #1. The graph shows the results from near the heel of the scythe (section 1). In it, note the modest rise in hardness at positions within 3 mm of the blade edge. (The blade edge is the "0" position on the graph.)

 

 
Figures 4. Test results from sample #1. The graph gives the results from the two samples taken away from the heel. (See figure 2 for the position of these samples.) There is little change in hardness at these positions as the blade edge is approached.

 

 
Figure 5. This sketch shows the typical positions at which hardness impressions were taken.

 

3.0 CONCLUSIONS

The hardness testing did not show a major degree of work hardening towards the hammered edge of the scythe blades. In the case of the two sections taken through factory hammered edges the degree of work hardening was little or none. In the case of the single section taken though a hand hammered edge there was an indication that the hardness had increased by about 10 to 20% close to the working edge of the blade.
 


Further Comments (PV)

Although Dr. Thornley refers to the increase in hardness as modest, I consider it actually rather significant, and higher than I expected. Remember, this was after the first peening (by hand).

Most hand saws and axes were traditionally tempered to approximately 45 Rc. If the makers could have hardened them further without sacrificing their "toughness" (ability to withstand damage), they would have. At that level of hardness each 10% increase was a respectable accomplishment. Secondly, the test did not include the last 1mm or even 1/2mm--the zone which actually does the cutting and determines retention of keenness. That portion I (and my technician friends in Austria) suspect ends up considerably harder. Yet at the same time, any experienced mower who has been peening well knows that the edge retains all the toughness it really needs.

Some may wonder why no significant difference in hardness was noted between the factory-peened edge and the main body of the blade. This is because the manufacturer's peening is designed to make the steel "flow" more than "pack" (affected by the sequence of blows and the shape of the hammering "kern".) The traditional process packs the metal more in relation to how little it is moved. Of course, not every hand peening method will have exactly the same effect.

While writing The Principles of Sharpening , I deliberately chose terminology which would emphasize the re-shaping of the edge; i.e. the flattening of its underside. By the time this has been accomplished the edge was made thinner automatically. This is, of course, a recipe for general purpose rather than competition mowing. When people think about "drawing the edge out" they often overdo the job by starting too far back and not really finishing the last half-millimetre; thus they make the edge too weak overall yet with a slight roundness--a miniscule secondary bevel remaining. (More on this subject in "Sharpening Principles".)

Komentáře některých zákazníků z uplynulých let. I Vy nám napište! Kontaktujte nás.
"Díky:-) "Nadchlo mě, že i já, městský člověk kosením nepolíbená jsem schopná po jednom odpoledni kosit celkem slušně a bez větší námahy!Děkuji všem lidem na kurzu a především vedoucím, za krásné a poetické odpoledne:-) "
- Iveta
"Dobrý den, jsem sekáč teoretik, zatím, čtu s nadšením vše zde psané a mám z toho v hlavě guláš, zatím, a nemám muže, který by mi s tím technicky pomohl, s výběrem, sestavením a následným naklepáváním i broušením. Jsem však schopná všeho, jen potřebuji v začátku vaši pomoc jak to tak čtu. Ovšem jít na kurz a nemít kosu a kosiště je blbost a tak prosím o radu s výběrem. Svažitý pozemek mám v severních Čechách, terén nelehký a členitý, já mám 170 cm, žena střední postavy a 55 let - šikovná myslím... tatínek kosil, ale už nežije a já to zkusila jen párkrát za mlada...ale teprve nyní se opět těším, že bych toto sama uměla také a moje zahrada se těší také, sekaček už máme obě plné zuby."
- Naděžda Houzarová
"Dobrý den, propadl jsem kouzlu ručniho kosení a váš web mi k tomu hodně pomohl. Děkuji za to. Chtěl bych si koupit kvalitní rak.kosu,ale navím jakou délku.Budu si vyrábět i kosištì. Mám ruskou 65 ku a pozemek někde křivý, někde rovný. Doporučíte? Díky a pěkný den."
- Michal Kopecký
"Děkuji za rychlou mezinárodní přepravu. Kosa a kosiště jsou skvělé! Naklepání je technicky perfektní, jsem dojat!!! Zdravím z Polska!"
- Wawrzyniec Wichrowski
"Pěkná rychlost. Šlo o mou druhou objednávku. Výborná babka (jsem dojat) a nejlepší kladívko, jaké jsem kdy měl. Děkuji!"
- Wawrzyniec Wichrowski
"Witam, jestem bardzo zadowolony z zakupów. Kupiem oselki bo w Polsce nigdzie nie ma porzadnych oselek. Kosa po ostrzeniu rozutecem zaczêla normalnie kosiæ. Dziekujê i pozdrawiam."

"Dobrý den, jsem velmi spokojený s nákupem. Kupuji si brousky, protože v Polsku nemají nikde pořádné brousky. Po použitím brousku Rozsutek kosa úplně normálně kosí. Děkuji a zdravím."

- Tomasz Szulecki
"Moje přednaklepaná kosa krájí trávu jak máslo a usekne mi trávník víc nakrátko než bych to zvládl se sekačkou. Dokonce I cena je v dobrém smyslu ostrá, protože mě to nestálo víc, než špatná kosa, jakou jsme si koupil v místním obchodě v Belgii. Ale kosa od Neila má tak moc lepší kvalitu po všech stránkách. Jsem velmi spokojený zákazník. "
- Valleyken, Belgie
"Ráda bych mnohokrát poděkovala za neuvěřitelně bleskové vyřízení objednávky. A proč píšu až teď po pěti dnech, co mi kosa dorazila? No přece proto, že až doteď jsem kosila - kosení je prostě radost. A teď už bez legrace, kosu jsem opravdu hned vyzkoušela a dokonce i můj manžel (má jinak obecně kladnější vztah k sekačkám) a spokojenost je velká. Děkuji”
- Věra L. Válová
"Dobrý deň, ako jeden z mnohých Vašich spokojných zákazníkov Vám chcem poďakovať za expresné vybavenie zásielky, ktorá prišla včera 21.05.09. Mám doma 4 ks rôznych kôs a aj kosísk, kosím - ak sa to dá nazvať kosením - minimálne 9 rokov, ale až včera som konečne držal v rukách kosu čo sa s ňou dalo aj kosiť. Ešte raz ďakujem. S pozdravom"
- M. Pecho
"Ahoj. Chtěl jsem Vám jen poděkovat za video, které jste umístili na youtube. Jsem z USA a v kosení nováčkem. Ta videa jsou velmi velmi užitečná. Požehnání vám a celé rodině."
- Pablo Teodoro
"vaše stránky naprosto miluju. Zrovna jsem dostal kosu přes internet a už se mi moc líbí, i když je to celé kovové. Opravdu se chystám tomu věnovat mnoho času a bylo by skvělé, kdybych jednou ovládl klepání kosy. Tady šťastlivec((: Díky za všechny další informace. Býval bych si nemyslel, že s kosou se pojí takové krásné techniky. Není nad stará řemesla!! ((-:

Zdraví,"

- Andreas Heijdendael
"Dobrý den, nedávno jsem u Vás zakoupil kosu 120cm dlouhou, označenou jako pro sportovní účely. Kosa mi přišla výborně naklepaná. Já ji používám na normální sečení větších ploch. Na začátku jsem měl trochu obavu ze zvládnutí tohoto nástroje a jestli to nejsou vyhozené peníze, ale opak je pravdou. Sečení s touto kosou je úplně jiné než s běžnou 70-90cm kosou. Záběr na jedno seknutí je 20 až 30cm, dle hustoty trávy. Metry tak přibývají mnohem rychleji a člověk se tolik neunaví. Za 2 hodiny poseču 500m2 klidným tempem, aniž bych se honil a ještě je čas na odpočinek a rozhlížení po kraji. Kosa je náročnější na správné nabroušení a není vhodná do hodně tvrdé a vysoké trávy. Tuto kosu vřele doporučuji na větší rovné plochy s jemnější travou. I můj bratr, který nemá se sečením mnoho zkušeností si ji pochvaluje.

Také musím ocenit zde zakoupenou kosu pro leváky. Bohužel byla jen v délce 70cm. Při sečení větších ploch je skvělé mít možnost vystřídat ruce a zapojit protilehlé svalové partie. Člověk tak má možnost se vyhnout bolesti zad a nesymetrickému posilování svalů. Pokud by byla možnost zakoupit levou kosu 80 nebo 90 cm, měl bych zájem. Na Kosimesnadno jsem si oživil spoustu informací, co mě učil praděda, děda i táta. Děkuji a přeju hodně štěstí a úspěchů."

- Jiří Vrbický
"Vážená Věro a Neile, jsem z Holandska (okres Friesland) a kosím přes 30 let. Kosil jsem intenzivně asi 2 700 m2, protože tady v Holansku jsme používali velmi těžkou kosu (tlustou a širokou asi 9 cm) a velké těžké kosiště s rukojeťmi natočenými dopředu. Letos jsem hledal na internetu něco k technice naklepávání a kosení a natrefil jsem na vaše stránky. Zkontaktoval jsem Vás a hned jsem si koupil kosu, kosiště a brousky (slavný Rozsutec) a skvělou babku na naklepávání do společnosti Schroeckenfux z Rakouska."
- Albert Hofstra
"Jsem hvěěězda a zpívám hurá ;-) Ahoj Věro a Neile Díky moc za odkaz, je to úžasné!!! Jsem hvěěězda a zpívám hurá ;-) a to druhé video: 20 lidí kosí spolu, to je velmi dojemné a rád se na to dívám. Jsem už zase osamělý sekáč v naší zahradě, ale teď se to mění, dělám na kosišti pro svou dceru Terezku, ráda kosí. Až trochu potrénujeme, natočíme nějaké video a pošleme vám to, ať nás vidíte spolu. Ještě jednou díky, z Poděbrad Pozdravte Ferdu  a žijte krásně"

Poznámka editora: Honzův email se vztahuje k jednomu z videí "3 studenti", kde je sám v hlavní roli, sekáč v popředí.

- Honza Urbánek
"Vážení Kosime, díky velice moc za Vaše video o naklepávání kosy. Díky vám se moje dovednost v naklepávání kosy hodně zlepšila. 

Mnoho pozdravů z Katalánska, Barcelona"

- Dalmau Amath
"Dobrý den ,  dnes mi pošťák v deset dovezl kosu . Krásná práce- díky za vyklepání a za obchod. Pěkný den."
- Michal Kopeck
"Děkuji za brilantní vyřízení mé objednávky po zakoupení kosy. Již se snažím ožvýkávat svůj svahovitý pozemek a moc mne to baví. Teď ještě ten srp... děkuji a zdravím vás"
- Houzarová
'Dvě nové kosy konečně doma. Děkuji Vám a mnoho pozdravů z Polska!"
- Wawrzyniec Wichrowski
"Vaše stránky jsou moc pěkné i po stránce mé odbornosti. Jsem rehabilitační lékařka, a vaše stránky jsou moc pěkné i po stránce mé odbornosti. Tak se mějte hezky, a se dobře kosí, a přeju hezký den! "
- Alexandra Vosátková
"Poděkování Děkuji za bleskové zaslání naklepané rakouské kosy. Kosí nádherně. Jsem maximálně spokojen."
- Petr Linhart
"Radost kosit. Vždy som kosil rád, ale teraz kosím ešte radšej. Ďakujem."
- Martin Babinec
"Ahoj Věro a Neile, včera jsem obdržel kosu Falci a deku. Kosa je záležitost krásy a tartanová deka je úžasná. Je škoda, že je tady dole v Austrálii ještě léto, je moc horko na to, abych se do deky schoulil. Děkuji za produkty takové skvělé kvality. Zdravíčko."
- Ed Adamthwaite