Как правильно закалить металл в домашних условиях видео: Закалка стали на производстве и в домашних условиях +Видео

alexxlab | 06.08.2020 | 0 | Разное

Как закалить топор — в домашних условиях, видео, закалка, лезвие, правильно

Как качественно закалить топор в домашних условиях? Актуальность данного вопроса объясняется широкой востребованностью этого инструмента. Кроме того, на примере такого простейшего домашнего инструмента, каким является топор, можно в подробностях разобрать нюансы нескольких типов термической обработки – отжига, закалки и отпуска.

Хороший кованный топор способен надрезать гвоздь

Узнать о том, что новый топор, приобретенный с рук или в строительном магазине, необходимо закалить, достаточно легко: если лезвие инструмента очень мягкое (что можно определить по его смятию даже при рубке сучков небольшой толщины), значит, оно нуждается в качественной закалке. В том случае, если на рабочей части топора в процессе работы появляются трещины или лезвие выкрашивается, его следует подвергнуть полноценному отпуску.

Закалка топора в домашних условиях

Если топор при работе быстро тупится, на острие появляются вмятины, то сталь мягкая. И это значит, что топор не закален. А если острие выкрашивается или растрескивается, то есть, сталь очень твердая и хрупкая, то это возможно в том случае, если не был проведен отпуск после закалки». Оценить твердость стали, а значит и качество закалки нам поможет незатертый напильник с мелкой насечкой.

Если твердость стали высокая, то напильник по ней скользит почти не цепляя. Если твердость стали средняя, то напильник ее чуть-чуть берет. И если твердость стали низкая и напильник ее спокойно берет, то значит, эта сталь не закалена, либо были нарушена технология термообработки. В случае с этим топором напильник берет его легко. В этом случае, а также в случае повышенной хрупкости, топор подвергаем полному циклу термообработки. Вначале отжиг, а затем закалка и отпуск. Правильной закалкой топора считается такая закалка, при которой разные части топора закалены по-разному. В районе лезвия, на расстоянии примерно трех сантиметров от острия твердость стали должна быть высокой. Твердость остальной части топора должна быть гораздо меньше. Такая закалка обеспечивает износоустойчивость лезвия и пластичность остальной части. И является гарантией того, что при работе не лопнет обух или не отломается полотно.

Частые ошибки

Несмотря на кажущуюся простоту, многие совершают ошибки во время затачивания инструмента. Самые распространенные:

• Заточка топора болгаркой. Удержать в руках УШМ непросто, поэтому боковых уводов и нарушения фаски с ней не избежать. Абразив в отрезном диске имеет крупную фракцию, из-за этого качество обрабатываемой кромки будет низким. Высока вероятность перегрева металла.
• Перегрев кромки от длительного воздействия электроточилом. Восстановить рабочие свойства топора после этого будет сложно, потребуются закалка и переточка клина.
• Использование изношенного оборудования. Старые диски, абразивные бруски с выработкой не способствуют образованию качественной кромки. Неисправный инструмент может травмировать.

Грамотную заводскую заточку не рекомендуется полностью переправлять. В большинстве случаев достаточно легкой доводки бруском режущей кромки. Для некоторых топоров (колун, туристический) острота не является приоритетной.

Современные топоры, которые изготовлены из высококачественной стали, практически не нуждаются в регулярной заточке. Их рабочая кромка хорошо переносит рубку любой древесины. Исключения составляют случайные попадания по гвоздям или камням, тогда может потребоваться серьезная переточка. В остальных случаях достаточно мелкозернистого наждачного бруска для финишной доводки.

Не рекомендуется затачивать топор болгаркой

При длительном воздействии электроточила лезвие может перегреться

Изношенные абразивные круги необходимо заменить новыми

ГОСТ 18578 – 89 Топоры строительные

Следующий момент, который мы должны знать для проведения эффективной термообработки, это марка стали, из которой изготовлен топор. Все строительные топоры, которые изготавливались в Советском Союзе и изготавливаются сейчас на постсоветском пространстве, должны соответствовать ГОСТу 18578 – 89 Топоры строительные. Этот ГОСТ оговаривает марки сталей для изготовления топоров. Каждая из этих сталей имеет свои температурные режимы термообработки. И свои закалочные среды.

Узнать об этом можно в марочниках сталей или в справочниках термиста, которые есть в свободном доступе в библиотеке. Однако, хочу подчеркнуть тот факт, что основным материалом для изготовления топоров являются стали У7 и У7А. Топор, который я выбрал для экспериментов, имеет клеймо.

Сверху год выпуска — 1963. Слева – размер по ГОСТу А2. Справа – сталь. Из которой изготовлен топор. Это инструментальная, углеродистая сталь У7. Режимы термообработки для стали У7 следующие:

Перед термообработкой надо затупить режущую кромку топора, чтобы его толщина стала примерно один миллиметр.

Инструменты и материалы

Удобство эксплуатации топора во многом зависит от правильности изготовления его рукояти. Для этой детали идеально подойдут одна из следующих видов древесины:

Вам обязательно нужно знать, из какой стали сделана колющая составляющая будущего инструмента. Допустимы материалы с маркировкой 8ХФ, 9ХФ, 9ХС, ХВГ, У7А и многие другие. Надо только избегать обозначения МРТУ, ОСТ и ТУ на этих деталях.

Из инструментов могут пригодиться:

• абразивное точило;
• напильник;
• маркер для разметки;
• стамеска;
• магнитный уголок;
• струбцина;
• наждачная бумага;
• точильный диск для заточки лезвия;
• болгарка;
• для некоторых работ может понадобиться сварочный аппарат.

Отжиг

Итак, приступаем к термообработке. Первая операция называется отжиг. Перед закалкой топора или любого другого инструмента необходимо выполнить отжиг. Отжиг — это своеобразное обнуление структурной памяти металла. Заключается он в нагревании всего инструмента до температуры 740-760 градусов и постепенном охлаждении до 550 градусов. Со скоростью примерно 30-50 градусов в час. Отжиг лучше всего проводить в кирпичной печи. Самый важный вопрос, как определить температуру металла. Профессионал легко определит температуру по цвету. Ну, а новичку на помощь придет обычный магнит.

Дело в том, что сталь, так же как и железо, перестает магнититься при температуре 768 градусов. По мере нагрева магнитом проверяем магнитится ли сталь. Когда магнит перестанет приставать к стали, это значит, что температура нашего топора превысила 768 градусов и больше нагревать его не нужно. Запоминаем цвет свечения для температуры 768 градусов. Он называется красно-бордовый. Это знание нам понадобится при закалке, которая производится при температуре 800-830 градусов, что соответствует переходу от темновато красного к красному цвету. На экране вы видите таблицу цветов каления и побежалости для углеродистой стали.

Хочу обратить ваше внимание на то, что камера искажает реальный цвет, делая его светлее. Итак, требуемая для отжига температура достигнута. Угли сдвигаем подальше от топора, печь закрываем, задвигаем главную задвижку и оставляем часов на 10. Пусть топор остывает вместе с печью. В процессе отжига улучшается микроструктура металла, снимается внутреннее напряжение и уменьшается твердость. После остывания отожженная сталь становится мягкой и легко берется напильником.

Основные этапы

Процедура состоит из трех основных этапов, которые выполняются последовательно без перерыва:

• Отжиг.
• Закалка.
• Отпуск.

Рассмотрим их по порядку.

Отжиг

Процесс отжига необходим для изменения структуры металла, очистки структурной памяти стали и снятие напряжений, полученных во время отливки или предыдущей обработки.

Рисунок 2 – Режимы теплообработки стали У7, У7А

Процедура состоит в выполнении двух действий:

• Нагрев до температуры 740-760°.
• Плавное охлаждение до 550° со скоростью 30-50° в час.

Учитывая разницу температур, можно заключить, что процесс охлаждения займет от 4 до 7 часов.

Основную сложность представляет контроль температуры.

Сталь, нагретая до 768°, имеет красно-бордовый цвет с неярким свечением.

Без опыта сложно понять, достиг металл нужной температуры или нет. На помощь придет обычный магнит. При температуре 768° он перестает притягиваться к поверхности стали, что позволяет с достаточной точностью определить температуру. После достижения нужной степени нагрева печь отключают, а топор оставляют в ней для постепенного охлаждения. Обычно процесс длится несколько дольше расчетного значения — около 10 часов.

Закалка

Для закалки металл надо снова нагреть до температуры 800-830°. Предварительно поверхность очищают от окалины, для чего надо использовать жесткий проволочный круг. Нагрев производят, пока металл не приобретет ярко-красный оттенок.

Важно! При нагреве до 800° придется пользоваться собственным пониманием ситуации, так как более корректных способов определения температуры в домашних условиях не существует. Рекомендуется заранее посмотреть на образец металла, нагретого для закалки, чтобы получить представление о том, как он должен выглядеть.

После нагрева металл надо охладить. Используют воду с температурой 30° и масло. В воду погружают рабочую часть топора (на 3-4 см), активно двигая для исключения образования парового слоя. Длительность погружения в воду — 3-4 секунды, после чего весь топор опускают в масло. При этом надо следить, чтобы оно не загорелось.

Отпуск

Отпуск — это заключительная часть всего процесса, предназначенная для снятия напряжений металла и уменьшения его хрупкости. Перед началом отпуска необходимо вновь почистить поверхность топора проволочным кругом, поскольку понадобится осуществлять визуальный контроль поверхности. Она должна приобрести синий цвет побежалости, соответствующий правильной степени нагрева.

Процедуру производят в обычной духовке, нагретой до 300°. Топор помещают в духовку и выдерживают 1 час, после чего извлекают и остужают естественным способом на открытом воздухе. Критерием качества закалки может стать пробная обработка напильником.

Внимание! Чем выше температура отпуска, тем мягче станет металл.

Закалка

Следующая операция термообработки – закалка. Как я уже говорил, закалка стали марки У7 производится при температуры 800-830 градусов. Нагревать топор можно на костре, в буржуйке или кирпичной печи. Как только металл перестанет магнититься, ждем еще несколько минут, а затем приступаем к закалке. Закалка производится в двух средах. Первая среда, это вода, подогретая до 30 градусов. Вторая – масло. В воду мы окунаем лезвие топора на 3-4 сантиметра. Интенсивно двигаем для того, чтобы паровая подушка не препятствовала охлаждению. Время нахождения в воде – порядка 3 секунд. Затем полностью окунаем топор в масло. Так как масло может загореться, держим наготове кусок плотной ткани. Для того, чтобы в случае возгорания закрыть ею ведро и прекратить доступ кислорода для горения. Контролируем твердость стали после закалки.

Лезвие после закалки получилось очень твердым, а значит и хрупким. Поэтому, путем отпуска его нужно будет сделать более мягким и пластичным. Для того, чтобы хорошо видеть цвета побежалости во время и после отпуска, зачищаем топор проволочным кругом. Вот, что имеем в итоге.

Способы закаливания

Для прокаливания простейших клинков из конструкционной стали можно использовать обычный костер. Поднять температуру выше требуемых 900 °С при обработке высокоуглеродистых сплавов на открытом огне невозможно. Для этой цели потребуется специальная муфельная печь (камера), изготовить ее можно своими руками.

В камере

При желании заняться самостоятельным изготовлением ножей, лучше использовать для этих целей печь из огнеупорной глины с обмоткой из нихрома. Термообработка будет проходить в идеальных условиях, при достаточно высокой температуре по заданному графику. Размер такой конструкции – 200х100х77 мм.

Вначале делается заготовка из картона, который покрывается парафином. Далее используется глина – ее наносят на бумагу слоем достаточной толщины таким образом, чтобы не осталось щелей. Особенно тщательно промазывают стыки. Дверку изготавливают отдельно.

Глина наберет необходимую прочность после тщательной просушки и дальнейшего прокаливания в духовом шкафу при 90-110 °С. Окончательный обжиг производится в печи на открытом огне при 900 °С. Остужать конструкцию следует медленно, поэтому раньше времени ее открывать не следует. После полного остывания глиняной камеры к ней крепят дверцы: делают это так, чтобы они распахивались горизонтально.

Хорошо просохшую заготовку обматывают проволокой из нихрома, которая будет служить нагревательным элементом. Ее понадобится около 18 метров. Витки должны идти плотно. Во избежание межвиткового замыкания проволоку следует предварительно обмазать влажной глиной. Нельзя забывать о проделывании в печи 2 отверстий. Одно необходимо для вставки термопары, измерительного прибора, с помощью которого можно будет контролировать процесс нагрева. Второе отверстие понадобится для контроля за процессом.

Схема: 1 — нихромовая проволока; 2 — внутренняя часть камеры; 3 — наружная часть камеры; 4 — задняя стенка с выводами спирали

Делаем глиняный кожух

Готовый вариант камеры

На открытом огне

Закалить лезвие клинка, изготовленного из металла марок 45 и 50, можно на обычном костре или с помощью газовой горелки. Для проведения работ понадобятся топливо для костра (угли), а также пара больших емкостей. В одной будет находиться машинное масло, во второй – вода. Для удержания горячего лезвия используют кузнечные клещи.

Отпуск

Последняя операция термообработки называется отпуск. Отпуск необходим для уменьшения хрупкости закаленной стали и снятия внутренних напряжений в металле, появившихся в процессе закалки. Отпуск я делаю в обычной духовке. Топор выдерживается один час при температуре 300 градусов, а затем остывает на воздухе. Вот такой красавчик у нас получился после отпуска. Цвет побежалости – синий, свидетельствует о том, что температура отпуска была примерно 300 градусов. Увидеть этот цвет можно, если повернуть определенным образом поверхность металла к освещению. Проверяем твердость металла после отпуска, и убеждаемся, что лезвие стало чуть мягче. Как мы уже знаем, температура закалки У7 стали 800-830 градусов. И уменьшать ее нельзя. При более низких температурах закалки может не произойти вообще. А что же делать в том случае, если после закалки нам необходимо получить пластичную сталь, с относительно невысокой твердостью? При такой ситуации закаляем сталь, как положено, но увеличиваем температуру отпуска. Чем выше температура отпуска, тем пластичнее и мягче будет сталь после отпуска. Данные о твердостях сталей после отпуска, в зависимости от температуры отпуска, есть на каждую марку в марочниках сталей.

Закалка с самоотпуском

Еще один способ закалки инструмента — это закалка самоотпуском. В начале инструмент разогревается в печи до температуры закалки. Затем, режущая часть охлаждается до температуры 150-170 градусов. После этого режущая часть зачищается от окалины для того чтобы видеть цвета побежалости. Смотрим, как идет фиолетовый цвет. Инструмент выдерживается на воздухе до тех пор, пока тепло от раскаленной части не нагреет охлажденную часть до температуры 250-300 градусов. Об этом мы судим по цвету побежалости. Все фиолетовое. Охлаждаем. В качестве закалочной среды используется вода. Только для охлаждения режущей части она нагрета до 30 градусов. А для окончательного охлаждения топора она нагрета до 50 градусов.

Закалка металла в домашних условиях: температура и охлаждающая среда

Оглавление:

• Что подразумевают под закалкой
• Какие виды закалок бывают
• В чем состоит процесс закалки
• При каких температурах происходит закалка стали, что служит охлаждающей средой
• Способы закалки металла на дому
• Видео: Закалка стали в домашних условиях

Конструирование механизмов тесно связано с изготовлением деталей из металла. Токарные, фрезерные, сварочные работы – без них в этом деле никуда. Но есть еще один важный момент, когда нужно изменить физические свойства металла – повысить его прочность. Необходим такой процесс при создании ответственных узлов, рассчитанных на большие нагрузки. Закалку металла в домашних условиях проводят, строго соблюдая технологический процесс.

Что подразумевают под закалкой

Если взять обычный гвоздь, зажать в тисках и попробовать согнуть его молотком, то это легко получится – гвоздь изготовлен из пластичной стали. Но если тот же эксперимент провести со сверлом – последнее лопнет при ударе молотка. Результат говорит о том, что сверло подвергали определенной обработке по увеличению его прочности, иначе оно не смогло бы пробуривать отверстия в плотном материале. Что же такое закалка металла?

Закалка стали

Говоря научным языком, закалкой металла называют технологический процесс, при котором кристаллическая решетка закаливаемого материала приобретает определенную структуру. Это возможно при воздействии на изделие высокими температурами до состояния его накаливания и дальнейшее охлаждение в масляной или водной среде. Сам процесс подразумевает множество нюансов температурного режима, длительности обработки металла.

Важно понимать, что увеличение твердости металла при закалке (полиморфном превращении) ведет к повышению его хрупкости. Поэтому проводить механические преобразования закаленных сталей (изгибание, выкручивание) можно только после предварительного нагрева их до определенной температуры.

Какие виды закалок бывают

Чтобы правильно закалить металл, нужно точно знать его марку. От этого зависит температурный режим и выбор наиболее подходящего охладителя – то есть весь способ закалки.

Если брать стали, то малоуглеродистые из них вообще не поддаются термическому преобразованию. Цветные металлы закаливаются иначе, чем черные – во внутренней структуре первых не происходит полиморфное превращение.

Для точной выдержки технологического процесса закалки разработаны специальные таблицы по каждой марке металла. В остальном, если брать конкретную деталь, то под видами закалки понимают:

Виды термической обработки стали

• Частичную термическую обработку, где воздействию подвергают только определенный элемент детали, например, лезвие ножа;
• Полную термическую обработку, когда все изделие помещают в печь, раскаляют, а затем охлаждают до первоначального состояния.

По количеству охладителей, которые используют для остужения детали, бывают закалки с одним и двумя охладителями. В первом случае процесс одноступенчатый, с применением определенной жидкости для остужения заготовки из углеродистой либо легированной стали. Во втором процессе участвуют два охладителя, каждый из которых понижает температуру заготовки в своем режиме. Одновременно здесь происходит и отпуск металла.

В чем состоит процесс закалки

Чтобы закалить металл, необходимо выполнить такие основные этапы:

• Нагрев до температур, позволяющих атомам кристаллической решетки быть подвижными и перестраиваться;
• Охлаждение в определенной среде (вода, масло, воздух), позволяющее зафиксировать изменение структуры металла.

Инструкция по закалке металла

Осуществляя нагрев заготовки, необходимо следить за состоянием ее поверхности, а именно — за изменением цвета металла. Существует специальная шкала, где по цветовому оттенку можно приблизительно понять, до какой температуры текущего момента времени нагрета деталь. Ярко-красный оттенок говорит о том, что процесс происходит правильно. Следует не допускать появление на поверхности пятен, свидетельствующих о перекале и излишней хрупкости этих участков.

Среда, в которой охлаждают металл, исключительно зависит от его физических свойств и непосредственно влияет на результат термообработки. При неправильном подборе охладителя или времени выдержки вся процедура может не дать никакого результата, а иногда — ухудшить физико-механические показатели заготовки.

При каких температурах происходит закалка стали, что служит охлаждающей средой

Наиболее часто процессу закалки подвергают различные стали. Это связано с тем, что сталь является основным материалом при изготовлении механизмов и конструкций. Для каждой марки стали выведены свои оптимальные показатели, при которых происходит процесс закалки. Проститутки в Челябинске: 74girls.com Для марок быстрорежущих сталей можно сказать, что:

• Сталь Р18 закаливается при температуре 1270 градусов по Цельсию, с дальнейшим охлаждением в масле;
• Р9К5, Р9М4К8, Р6М5К5 – при 1230 градусах, с остыванием в том же охладителе;
• Р6М5 – при 1220 градусах с охлаждением в масле;
• Р2АМ9К5 – при 1200 градусах с тем же охладителем;
• Р12Ф3 – 1250 градусов.

Для марок инструментальных легированных сталей показатели следующие:

• Х – температура в пределах 830-850 градусов, среда охлаждения – масло;
• ХВСГФ, 9ХС – 840-860, масло;
• ХВГ, В2Ф – 820-840, для первой – масло, для второй – вода;
• 13Х — 760-800, вода;
• 11ХФ – 810-830, масло;
• Х12, Х12МФ – 960-980, масло.

Для марок инструментальных углеродистых сталей показатели следующие:

• У7 – температура в пределах 800-820 градусов, охлаждение в воде;
• У8 – 780-800, вода;
• У10 – 770-800, вода;
• У12 – 760-790, вода.

Способы закалки металла на дому

Чтобы осуществить закалку металла в домашних условиях, понадобится источник тепла и емкость с охлаждающей жидкостью. Источником тепла может служить открытый огонь костра, газовая горелка, электрическая печь специальной формы (муфельная печь). Ванночка или емкость должна быть глубиной, достаточной для полного погружения детали внутрь нее.

Закалка на открытом огне

Работу выполняют в следующей последовательности:

Значение цвета металла при закалке на открытом огне

• Разводят костер и дожидаются большого образования горящих углей;
• Наливают в одну емкость масло, в другую — воду;
• По достижении пламенем ярко-малинового цвета раскладывают на углях металлические предметы, требующие закалки;
• Используя таблицу нагрева по цветности, следят за состоянием накала металла;
• По достижении требуемой температуры, при помощи клещей извлекают заготовки и быстрыми движениями опускают в жидкость;
• Оптимальный режим охлаждения — с соблюдением периодичности три секунды, с постепенным увеличением интервала времени;
• Когда металл утратил цвет, продолжают охлаждать его водой.

Закалка в муфельной печи

Муфельная печь – это электрический нагревательный прибор, напоминающий тоннель, вокруг которого расположена нихромовая электрическая спираль. Вся конструкция обмазывается огнеупорной глиной, задний конец тоннеля закрыт наглухо, передний имеет дверцу, через которую внутрь печи можно заложить необходимые заготовки. Желательно дверцу снабдить смотровым окошком из огнеупорного стекла (для контроля процесса нагрева заготовки).

После достижение металлом необходимой температуры весь остальной процесс охлаждения происходит согласно описанию в разделе: «Закалка на открытом огне».

Видео: Закалка стали в домашних условиях

Похожие статьи

Как упрочнить металл в домашних условиях: видео, способы | vseznayko.com.ua

Если знать, как правильно закалить металл, то даже в домашних условиях можно увеличить твердость изделий из него в два-три раза. Причины, по которым в нем возникает необходимость, могут быть самые разные. Такая технологическая операция, в частности, требуется в том случае, если металлу нужно придать твердость, достаточную для того, чтобы он мог разрезать стекло.

Закалка металла в домашних условиях

Чаще всего необходимо упрочнить режущий инструмент, причем термическую обработку проводят не только в том случае, если необходимо повысить его твердость, но и тогда, когда эту характеристику необходимо снизить. При слишком низкой твердости инструмента в процессе работы будет задействоваться его режущая часть, при высокой – металл будет крошиться под действием механических нагрузок.

Мало кто знает, что есть простой способ, позволяющий проверить, насколько хорошо закален стальной инструмент, не только на работе или дома, но и в магазине, при покупке. Для того, чтобы выполнить такую ​​проверку, вам понадобится обычный файл. Их тратят на режущую часть купленного инструмента. Если он закален плохо, то файл будет как бы прилипать к его рабочей части, в противном случае его легко отодвинуть от исследуемого инструмента, при этом рука, в которой находится файл, не почувствует никаких неровностей на поверхность изделия.

Зависимость твердости стали от режима термообработки

Если все-таки случилось так, что у вас есть инструмент, качество закалки которого вас не устраивает, то не стоит об этом беспокоиться. Эта проблема решается довольно легко: закалить металл можно даже в домашних условиях, не используя сложное оборудование и специальные приспособления. Однако следует знать, малоуглеродистые стали незакаливаемые. В то же время твердость сплавов углеродистых и инструментальных сталей достаточно легко повысить даже в домашних условиях.

Технологические нюансы закалки

Закалка, являющаяся одним из видов термической обработки металлов, проводится в два этапа. Сначала металл нагревают до высокой температуры, а затем охлаждают. Различные металлы и даже стали, относящиеся к разным категориям, отличаются друг от друга по своему строению, поэтому и режимы термической обработки не совпадают.

Режимы термической обработки некоторых цветных сплавов

Термическая обработка металла (гарт, отпуск и др.) может понадобиться для:

• его усиление и повышение твердости;
• улучшая его пластичность, что необходимо при обработке методом пластической деформации.

Многие специализированные компании закаляют сталь, но стоимость этих услуг довольно высока и зависит от веса детали, которую необходимо подвергнуть термической обработке. Именно поэтому желательно сделать это самостоятельно, тем более, что это можно сделать даже в домашних условиях.

Если вы решили закаливать металл самостоятельно, очень важно правильно выполнить такую ​​процедуру, как нагрев. Этот процесс не должен сопровождаться появлением черных или синих пятен на поверхности изделия. О том, что нагрев произведен правильно, свидетельствует ярко-красный цвет металла. Видео хорошо демонстрирует этот процесс, что поможет вам получить представление о том, до какой степени нагревать металл, подвергаемый термической обработке.

В качестве источника тепла для нагрева до необходимой температуры металлического изделия, подлежащего закалке, могут быть использованы:

• печь специальная, работающая от электричества;
паяльная лампа
• ;
• уличный камин, который можно развести во дворе своего дома или дачи.

Закалка ножа на открытых углях

Выбор источника тепла зависит от того, до какой температуры должен быть нагрет металл, подвергнутый термической обработке.

Выбор метода охлаждения зависит не только от материала, но и от того, каких результатов необходимо достичь. Если, например, необходимо затвердевать не все изделие, а только его отдельный участок, то охлаждение также осуществляется точечно, для чего можно использовать струю холодной воды.

Технологическая схема, по которой происходит закалка металла, может предусматривать мгновенное, постепенное или многоступенчатое охлаждение.

Быстрое охлаждение, для которого используется охладитель того же типа, оптимально подходящий для того, чтобы закалить сталь, относящуюся к категории углеродистой или легированной. Для выполнения такого охлаждения требуется одна емкость, в качестве которой можно использовать ведро, бочку или даже обычную ванну (все зависит от габаритов заготовки).

Охлаждение заготовки ножа в масле

В том случае, если требуется закалка сталей других категорий или если помимо закалки необходимо взять отпуск, применяется двухступенчатая схема охлаждения. В этой схеме нагретый до нужной температуры продукт сначала охлаждают водой, а затем помещают в минеральное или синтетическое масло, в котором и происходит дальнейшее охлаждение. Ни в коем случае нельзя сразу использовать маслянистую охлаждающую жидкость, так как масло может воспламениться.

Для того чтобы правильно подобрать режимы отпуска различных марок стали, следует ориентироваться на специальные таблицы.

Режимы термической обработки быстрорежущих сталей

Режимы термической обработки легированных инструментальных сталей

огонь

Как было сказано выше, закаливать сталь можно и в домашних условиях, используя для нагрева мартеновскую печь. Начать такой процесс, естественно, следует со следов костров, в которых должно образоваться много раскаленных углей. Вам также понадобятся две емкости. В один из них нужно залить минеральное или синтетическое масло, а в другой – обычную холодную воду.

Чтобы достать раскаленное железо из огня, вам понадобятся кузнечные щипцы, которые можно заменить любым другим инструментом для аналогичных целей. После того, как все подготовительные работы выполнены, и в очаге образовалось достаточное количество горячих углей, на них можно класть предметы, которые необходимо закалить.

О цвете образовавшихся углей можно судить по температуре их нагрева. Так, горячее уголь, поверхность которого имеет ярко-белый цвет. Также важно следить за цветом пламени костра, который указывает на температуру внутри него. Лучше всего, если пламя костра будет окрашено в багряный цвет, а не в белый. В последнем случае, свидетельствующем о слишком высокой температуре пламени, есть риск не только перегрева, но даже прожечь металл, который необходимо закалить.

Цвета накаливания

Необходимо также внимательно следить за цветом нагретого металла. В частности, нельзя допускать, чтобы на режущих кромках заготовки появлялись черные пятна. Синий металл указывает на то, что он очень мягкий и очень пластичный. Его нельзя доводить до такого состояния.

После того, как изделие прокалено до необходимой степени, можно переходить к следующему этапу – охлаждению. В первую очередь его опускают в емкость с маслом, причем делают это часто (с периодичностью в 3 секунды) и как можно резче. Постепенно интервалы между этими погружениями увеличиваются. Как только горячая сталь потеряет яркость цвета, можно приступать к ее охлаждению в воде.

Цвета изменчивости стали

При водяном охлаждении металла, на поверхности которого остались капли горячего масла, следует соблюдать осторожность, так как они могут вспыхнуть. После каждого погружения воду необходимо встряхивать, чтобы она все время оставалась прохладной. Учебное видео поможет получить более четкое представление о правилах такой операции.

Есть некоторые тонкости в охлаждении закаленных сверл. Так вот, их нельзя опускать в бак с плазмой СОЖ. Если действовать таким образом, то дно сверла или любой другой металлический предмет, имеющий вытянутую форму, сначала резко остынет, что приведет к его сжатию. Именно поэтому погружать такие изделия в теплоноситель нужно с более широкого конца.

Для термической обработки специальных марок стали и выплавки цветных металлов возможностей мартена будет недостаточно, так как он не сможет нагреть металл до температуры 700-9000. Для таких целей необходимо использовать специальные печи, которые могут быть заглушенными или электрическими. Если сделать электрическую печь в домашних условиях достаточно сложно и дорого, то с отопительным оборудованием муфельного типа это вполне осуществимо.

Самостоятельное изготовление камеры для закалки металла

Муфельная печь, которую вполне можно сделать своими руками в домашних условиях, позволяет закаливать разные марки стали. Основной компонент, который потребуется для изготовления этого отопительного прибора, огнеупорная глина. Слой такой глины, которым будет покрываться печь изнутри, должен быть не более 1 дел.

Схема камеры для закалки металла: 1 – нихромовая проволока; 2 – внутренняя часть камеры; 3 – наружная часть камеры; 4 – задняя стенка со спиральными выводами

Для того чтобы придать будущей печи необходимую конфигурацию и желаемые размеры, лучше всего сделать из картона, пропитанного парафином, форму, на которую будет нанесена огнеупорная глина. Глину, смешанную с водой до густой однородной массы, наносят на обратную сторону картонной формы, от которой она будет отставать после полного высыхания. Металлические изделия, нагретые в таком устройстве, помещаются в него через специальную дверцу, которая также изготавливается из огнеупорной глины.

Камера и дверца аппарата после сушки на открытом воздухе дополнительно высушиваются при температуре 100°. После этого их подвергают обжигу в печи, температуру в камере которой постепенно доводят до 900°. Когда они остынут после обжига, их нужно аккуратно соединить друг с другом, используя слесарные инструменты и наждачную бумагу. На поверхность полностью сформированной камеры наматывается нихромовая проволока, диаметр которой должен быть 0,75 мм. Первый и последний слой такой обмотки необходимо скрутить между собой. Наматывая провод на камеру, между его витками следует оставлять определенное расстояние, которое также необходимо заполнить огнеупорной глиной, чтобы исключить возможность короткого замыкания. После высыхания слоя глины, нанесенного для обеспечения изоляции между витками нихромовой проволоки, на поверхность камеры наносится еще один слой глины, толщина которого должна быть примерно 12 дел.

Готовую камеру после полного высыхания помещают в металлический корпус, а зазоры между ними заполняют асбестовой крошкой. Для обеспечения доступа во внутреннюю камеру металлический корпус печи увешан дверцей, отделанной внутри керамической плиткой. Все имеющиеся зазоры между элементами конструкции заполняются огнеупорной глиной и асбестовой крошкой.

Готовая самодельная камера

Концы нихромовой обмотки камеры, к которой необходимо подвести электроэнергию, выведены из задней части ее металлического каркаса. Для контроля процессов, происходящих во внутренней части муфельной печи, и измерения температуры в ней термопарой, в ее передней части необходимо сделать два отверстия, диаметры которых должны быть соответственно 1 и 2 см. С лицевой стороны рамы такие отверстия будут закрываться специальными стальными шторками. Самодельная конструкция, изготовление которой описано выше, позволяющая упрочнять в домашних условиях слесарно-режущий инструмент, рабочие элементы штамповочного оборудования и т.п..

Самостоятельное изготовление такой печи (как и закалочного оборудования другого типа) позволяет не только получить устройство, полностью отвечающее вашим потребностям, но и хорошо сэкономить, так как серийные модели достаточно дороги.

Термообработка углеродистой стали — онлайн-обучение металлургии

Термическая обработка углеродистой стали — онлайн-обучение металлургии

Отжиг, нормализация и сквозная закалка являются обычными термообработками, используемыми для модификации микроскопических структур стали с целью удовлетворения требований к прочности, твердости, пластичности и ударной вязкости. Понимание влияния состава стали, температуры и времени термообработки на микроструктуру стали важно для получения требуемых механических свойств стальных компонентов.

Посмотрите это видео прошедшего вебинара, чтобы узнать о различных термообработках стали и влиянии условий процесса термообработки и состава сплава на микроструктуру, прочность и твердость углеродистой стали. Кроме того, вы узнаете о прокаливаемости стали, влиянии состава сплава на прокаливаемость и о том, как прокаливаемость влияет на процесс термообработки.

Слайды вебинара в формате pdf будут доступны для скачивания. У вас будет 14 -days доступ к видео вебинара.

Посмотрите наше расписание вебинаров

Чему вы научитесь

• Процессы отжига и нормализации
• Процессы закалки и отпуска, мартенситного и аустенитного отпуска
• Влияние температуры термообработки, скорости охлаждения и состава стали на микроструктуру, прочность и твердость стали.
• Влияние температуры и времени отпуска на микроструктуру, прочность и твердость стали.
• Прокаливаемость стали и влияние состава сплава на прокаливаемость.
• Общие проблемы с закалкой и как их избежать.

Знания, которые вы получите, помогут вам принимать более обоснованные решения при выборе сплава, вести более содержательные обсуждения с поставщиками и быстрее решать проблемы с качеством.

Предварительные требования

Знание концепций, изучаемых на вебинаре по металлургии углеродистой стали или в курсе по металлургии углеродистой стали, будет полезно для этого вебинара.

Целевая аудитория

Инженеры-конструкторы, инженеры-технологи и инженеры по качеству

Кредит на обучение

Сертификат на 1,5 часа профессионального развития (PDH) можно получить после успешного завершения короткого теста .

Регистрация

Физическое лицо: Плата составляет 89 долларов США с человека. После регистрации вы получите электронное письмо с инструкциями о том, как получить доступ к записи вебинара.

Группа: Свяжитесь с нами для групповых цен – [email protected] или 847.528.3467.

Почему промышленные металлурги?

• Практичный, актуальный контент.
• Металлургический опыт и более 20 лет опыта.
• Курсы, предназначенные для неметаллургов.