Как закалить нержавейку: можно ли это сделать самому и как

alexxlab | 02.02.1977 | 0 | Разное

можно ли это сделать самому и как

Основы закалки нержавеющей стали: выбор температурных режимов, основные этапы и важные особенности. Необходимое оборудование, материалы и инструмент. Как закалить нержавейку в домашних условиях.

Закалка нержавеющей стали отличается от закалки нелегированных сталей более высокой температурой, временем выдержки, а также скоростью разогрева и охлаждения. Это вызвано тем, что легирующие компоненты изменяют критическую (аустенитную) точку нагрева и снижают теплопроводность металла.

Для того чтобы закалить коррозионностойкую сталь (нержавейку), ее необходимо нагреть до температуры не менее тысячи градусов, а затем охладить в масляной среде. Известно, что для успешной закалки обычной стали нужно, чтобы содержание в ней углерода было не менее 0.4 %.

Это не относится к нержавейке, т. к. легирующие добавки дают возможность закалить ее при более низком содержании углерода. У народных умельцев, изготавливающих ножи и режущий инструмент, самой популярной является отечественная нержавейка марки 40X13 (и ее аналоги), которая содержит 0.35÷0.45 % углерода и около 12÷14 % хрома.

Она доступна, хорошо обрабатывается, и ее можно закалять практически в любых условиях. Для того чтобы закалить свои изделия из нержавейки, домашние мастера, как правило, используют самодельное оборудование, подручные средства и недорогие материалы, а температурные режимы подбирают «на глазок».

Основные этапы процессы каления

Для закалки нержавейки желательно знать ее точную марку, или, по крайней мере, к какому из типов по углероду она относится (больше или меньше 0.4 %). Это очень важно, поскольку для того, чтобы правильно закалить изделие, после самой закалки его необходимо еще и отпустить.

Марку фабричной нержавейки можно узнать у продавца заготовки, который также может посоветовать, как лучше ее закалить. Если же в качестве исходного материала используется какая-нибудь старая вещь, то на помощь придет интернет с таблицами изделий и марками сталей, из которых они изготовлены.

В общем случае полный цикл термообработки детали из нержавейки включает в себя следующие этапы:

1. Подготовка оборудования, инструмента и материалов. Сюда входит проверка топлива (уголь или газ), которого должно хватить на весь цикл разогрева. Ведь для того чтобы качественно закалить нержавейку, ее следует нагревать плавно и без перерывов.
2. Разогрев горна или печки. Если для того, чтобы закалить деталь, используется газопламенный нагрев, выполняется установка заготовки из нержавейки и включение газовой горелки.
3. Размещение заготовки. Нередко требуется закалить только какую-то часть будущего изделия, поэтому его следует разместить так, чтобы эта часть находилась в зоне максимальной температуры.
4. Нагревание до требуемой температуры. Изделие удерживают в высокотемпературной зоне, контролируя его нагрев по цвету. Для того чтобы закалить хромистую нержавейку, ее необходимо нагреть до 1050 ºC. Это соответствует цвету, который в таблицах определяют как оранжевый или темно-желтый.
5. Охлаждение. После того как нагретый металл приобрел требуемый цвет, деталь охлаждают, опуская в емкость с минеральным маслом. Оно может воспламениться, поэтому рядом с емкостью следует держать кусок плотной ткани.
6. Очистка. После охлаждения в масле нержавейку следует тщательно очистить. При сильном загрязнении можно использовать растворитель.
7. Отпуск. Чтобы закалить свою деталь «по науке», после нагревания и охлаждения ее следует отпустить. Для сталей с содержанием углерода 0.4 % и более температура отпуска составляет 200÷250 ºC (см. табл. ниже), поэтому их достаточно на пару часов поместить в обычную кухонную духовку. При меньшем содержании углерода температура отпуска значительно выше, до 700÷750 ºC, и он выполняется с постепенным остужением на воздухе или в сухом песке.

Особое внимание следует обратить на спецодежду и все необходимое для соблюдения пожарной безопасности, особенно в процессе охлаждения детали в масле.

Что потребуется для работы

Для закалки нержавеющей стали в первую очередь нужно решить вопрос с источником нагрева. В бытовых условиях закалить нержавейку можно, нагревая ее с помощью горна, камерной печи или открытого пламени.

Если требуется качественно закалить длинномерное изделие, то лучше использовать первые два варианта, т. к. в этом случае прогревается одновременно весь объем нержавейки. При газопламенной закалке нагревание происходит путем перемещения узкой зоны нагрева вдоль изделия, поэтому качество может быть ниже.

Но этот способ хорошо подходит для разовых работ. Если же необходимо закалить большое количество изделий из нержавейки или такую работу предполагается выполнять постоянно, то лучше потратить некоторое время и усилия на изготовление небольшой камерной печи (см. фото ниже) или соорудить импровизированный кузнечный горн.

С помощью такой печки можно разогреть до нужной температуры и закалить изделия не только из нержавейки, но и из жаропрочных сталей. В качестве огнеупорного материала здесь использован шамотный кирпич типа ШБ, а нагрев выполняется пламенем газовой горелки, направленным во внутреннюю камеру.

Если же нет желания делать стационарное термическое оборудование, но при этом возникла потребность закалить деталь из нержавейки длиной до 30÷40 см, то вполне можно обойтись простейшим кузнечным горном, согнутым из листа стали (см. фото ниже).

В качестве топлива здесь используется обычный древесный уголь для шашлыков, а наддув осуществляется снизу с помощью строительного фена.

Для того чтобы качественно закалить заготовку из нержавейки с медленным остыванием, потребуется несколько литров минерального масла в жестяной емкости. Подойдет любое автомобильное или индустриальное масло, даже моторная отработка.

Главным инструментом при термообработке являются обычные или зажимные клещи. Кроме того, потребуются плотные негорючие перчатки или рукавицы и такая же спецодежда или кузнечный передник. Все работы следует выполнять либо на открытом воздухе, либо в хорошо проветриваемом помещении, вдали от горючих материалов.

Технология домашнего каления нержавейки

ПОСМОТРЕТЬ Индукционный нагреватель для закалки нержавейки на AliExpress →

На самом деле закалить заготовку для будущего изделия из нержавейки (ножа или инструмента) не так уж и сложно. Для этого достаточно разобраться с температурными режимами и следовать всем рекомендациям. Однако термообработка относится к производству повышенной опасности.

Поэтому для закалки нержавеющей стали в домашних условиях прежде всего нужно определиться с организацией места проведения работ. Чтобы качественно закалить нержавейку и при этом не нанести ущерба помещению и собственному здоровью, необходимо соблюдать некоторые условия.

Во-первых, все источники нагрева должны быть безопасны, устойчивы и надежно защищены от случайного контакта с нагретыми элементами. Во-вторых, закалочные жидкости должны находиться в надежных емкостях и располагаться в стороне от нагревательного оборудования.

Если требуется закалить длинномерное изделие из нержавейки, следует использовать емкости, позволяющие полностью погрузить его в закалочную жидкость с одного раза. В-третьих, место работ должно быть достаточно просторным для перемещений и проветриваемым от дыма и газов.

Выбор температурного режима

Чтобы правильно закалить свою деталь из нержавейки, в первую очередь необходимо соблюдать требования температурных режимов для стали, из которой она изготовлена. Практически все хромистые коррозионностойкие стали при закалке разогреваются немногим выше тысячи градусов.

Для нержавейки это является точкой устойчивого формирования аустенита — твердого раствора углерода в железе. Закалить нержавеющую сталь — это значит быстро охладить такую структуру, не дав ее атомам вернуться в исходное (до нагрева) состояние.

Поэтому важны как температура разогрева и время выдержки в нагретом состоянии, так и скорость охлаждения, которая для нержавейки не должна быть слишком большой. Замедление процесса остывания достигается охлаждением изделия в масле, которое имеет низкую теплопроводность.

Если закалить деталь в воде, то она будет очень хрупкой и почти наверняка покроется микротрещинами. Продвинутые народные умельцы измеряют температуру нагрева с помощью термодатчиков, а в бытовых условиях ее определяют по цвету металла. Точные температурные режимы для каждой марки нержавейки можно найти в технологических справочниках.

Процесс каления пошагово

ПОСМОТРЕТЬ Плавильную печь на AliExpress →

Чтобы закалить небольшое изделие из нержавейки в домашних условиях без использования печей или горнов, достаточно нагреть его горелкой или на газовой плите, определяя температуру по цвету металла. После этого оно остужается в масле, очищается и подвергается отпуску, для которого вполне подойдет духовка газовой плиты.

Если требуется закалить заготовку из нержавейки в изотермическом режиме (на производстве это делается поддержанием нагрева в соляном расплаве), то можно поместить ее после разогрева на газу в сухой песок. В этом случае температура остывания контролируется по цвету побежалости.

Чтобы правильно закалить нержавейку, нужно знать ее марку. Нередко встречается утверждение, что тип нержавейки достаточно точно определяется по цвету искр на точильном камне. А что вы думаете по этому поводу? Поделитесь, пожалуйста, своим мнением в комментариях.

процесс закалки, различие от закалки углеродистой стали

Не существует однозначного ответа на вопрос: «Можно ли закалить нержавеющую сталь?» Сплавы с низким содержанием углерода подвергаются закалке только после предварительного насыщения поверхностного слоя углеродом (цементации). Нержавеющие среднеуглеродистые стали закаливаются, но при несколько иных режимах, по сравнению с углеродистыми нелегированными.

Различия в закалке нержавеющей и углеродистой стали

Все легирующие элементы, входящие в состав коррозионностойкой стали, условно делят на две группы:

• Первая – элементы, повышающие температуру полиморфного превращения. К ним относятся медь, ванадий, вольфрам, молибден, титан, ниобий. Для нержавейки, включающей такие добавки, требуется повышение температуры закалки.
• Вторая – элементы, понижающие критическую температуру, при которой происходит изменение кристаллической решетки. Это марганец и никель. Со сталями, содержащими марганец, не рекомендуется допускать перегрева, поскольку этот элемент провоцирует рост аустенитного зерна.

Внимание! Карбидообразующие элементы – хром, молибден, вольфрам, ванадий, титан – подавляют рост аустенитного зерна. Поэтому содержащие их стали не подвержены перегреву, их обычно нагревают до более высоких температур, по сравнению с углеродистыми.

По отношению к нелегированным углеродистым нержавеющие стали требуют:

• из-за худшей теплопроводности – более длительной выдержки для качественного прогрева;
• более медленного охлаждения, для которого обычно используют масляные ванны.

Как закалить низкоуглеродистую нержавейку с предварительной цементацией?

Марки нержавеющих сталей с низким содержанием углерода (0,1-0,3%) не пригодны для закалки. Для упрочнения проката и изделий из таких сплавов часто применяют насыщение поверхностного слоя углеродом (цементацию), после чего проводят закалку и низкий отпуск. Назначение такой обработки – получение твердой, износостойкой поверхности, что достигается обогащением верхнего слоя углеродом до концентрации 0,8-1,2% .

Результаты, которых позволяет достичь цементация в сочетании с закалкой и отпуском:

• сердцевина изделия, не насыщенная углеродом, остается вязкой даже после закалки;
• повышается износостойкость;
• увеличивается предел выносливости.

Твердая цементация нержавеющих сталей осуществляется путем укладки изделия в ящики с карбюризатором, в качестве которого применяется измельченный графит или другой материал, далее следуют закалка и низкий отпуск. Твердый карбюризатор используют в домашних условиях или мелкосерийном производстве. Для массового изготовления металлопродукции востребована цементация в газовой среде. Варианты – жидкостная и вакуумная цементация.

Как закалить нержавеющую сталь с промежуточным насыщением поверхностного слоя углеродом?

• Процесс науглероживания проходит при температурах 910-950°C, в случае необходимости его ускорения – при 1000-1050°C.
• После цементации, являющейся промежуточным процессом, необходима закалка, которая обеспечивает упрочнение науглероженного слоя и исправляет структуру перегрева. Для корректировки дефектов структуры и уменьшения коробления металла, возникающих из-за длительной выдержки при высоких температурах науглероживания, используют двойную закалку.

Обязательная заключительная операция – низкий отпуск, осуществляемый при температурах 160-180°C, благодаря которому мартенсит закалки в поверхностном слое трансформируется в мартенсит отпуска.

Как закалить нержавейку для ножа

Особенности закалки нержавейки в домашних условиях

Под закалкой понимают термическую обработку металла, в ходе которой осуществляется вначале сильный нагрев, а затем резкое охлаждение в жидкости. В ходе данной технологической процедуры происходит снижение пластичности и эластичности изделия, но увеличивается её прочность. Как же правильно произвести закалку предметов из нержавейки в домашних условиях?

Для чего нужна закалка стали?

Технологию закаливания человечество применяет на протяжении многих веков. Орудия сельского хозяйства и холодное оружие закаляли уже в Средние века. О закалке нержавеющей стали задумались в эпоху промышленного прорыва, когда понадобились сплавы стали с антикоррозионными качествами. Именно тогда была разработана новая методика закаливания стали, позволившая придать материалам уникальные химико-физические особенности.

Нержавеющая сталь имеет игольчатую внутреннюю структуру, именуемую мартенситом, благодаря чему данные сплавы отличаются повышенной прочностью и высоким охрупчиванием. При термической обработке такой стали происходит повышение коэффициента вязкости, что раздвигает рамки их применения.

Особенности процесса

При закалке стали требуется непрерывное наблюдение за:

• равномерным нагревом края и середины изделия;
• появлением синих и чёрных пятен на поверхности нержавейки, они свидетельствуют о сильном и неравномерном нагреве;
• сохранением температурных показателей;
• однородным охлаждением в жидкости.

В качестве такой жидкости чаще применяют обычную воду либо машинное масло. Изменение цвета при закалке металла контролируется по специальной цветовой схеме.

Как закаливать сталь в домашних условиях?

Сельские жители часто прибегают к самостоятельной закалке металла, таким образом увеличивая эксплуатационный срок бытовых предметов: плуговых лемех, столярных и слесарных инструментов, охотничьих ножей, топоров. Городскому жителю обрабатывать нержавейку тяжелее — требуется специальная мастерская.

Необходимые инструменты

Для того чтобы закаливать сталь в домашних условиях необходимо вооружиться:

• Слесарными клещами с удлинённой рукояткой;
• Молотками разных размеров;
• Напильниками для последующей обработки;
• Электрической печью;
• Газовой горелкой;
• Паяльной лампой.

Для создания охлаждающей среды потребуется любая ёмкость, соответствующая по размерам.

Способы закаливания

Закалить нержавейку можно разными способами. Прежде всего, изделие хорошо разогревается. Для этого применяют:

• Горелку;
• Электрическую печь;
• Паяльную лампу;
• Костёр на углях.

Последний вариант станет самым лучшим, костёр сможет обеспечить гораздо более высокую температуру.

В качестве охлаждающей среды чаще всего используют:

При охлаждении маслом деталь окунается в него дважды с коротким интервалом в пару секунд. Первое погружение занимает 3-4 секунды, а второе – 5-6 секунд. Сразу после этой процедуры сталь погружается в воду до полного остывания.

При втором методе охлаждения деталь несколько раз погружается в сургуч. Если нержавейка больше не проникает в жидкую среду, процесс охлаждения считается завершённым. Довольно очистить поверхность скипидаром.

Как выбрать температурный режим?

Выбор режима температуры играет большую роль при закалке стали. Перегрев чреват утратой присущей прочности, это происходит из-за количественного уменьшения углерода в структуре металла.

В некоторых случаях после завершения процесса закаливания нержавейки появляются остаточные напряжения, они снимаются с помощью дальнейшей механической обработки. Эту проблему можно предотвратить, если охлаждать закаливаемое изделие поэтапно, с размеренным понижением температурных условий. Данная поэтапная методика закалки применяется при изготовлении детали, обладающей очень высокими показателями прочности.

Как постепенно понижать температуру охлаждающей среды? Для этого подготавливают несколько ёмкостей с разными жидкостями: солевым раствором, щелочным раствором, минеральным маслом, синтетическим маслом. Подобный способ позволяет устранить полностью внутреннее напряжение, которое негативно влияет на полезные свойства стали. Небольшой минус методики – дороговизна реализации.

Мастер-класс по закаливанию кухонного ножа

После закалки нож обретает прочность и упругость. Проведение процедуры не потребует большого количества времени.

• Газовую горелку либо электрическую печь.
• Сургуч для охлаждения.
• Скипидар.
• Клещи.

1. Снимите рукоять с изделия.
2. Поместите лезвие в отделение печки. При использовании горелки камера изготавливается собственноручно с помощью огнеупорных кирпичей.
3. Включите печку (горелку). Разогревайте нож до приобретения им насыщенного красного оттенка. При возможности контролируйте нагрев, сверяя приобретаемый окрас с цветовой таблицей.
4. Выдержите нержавейку до ярко-красного цвета и извлеките из отделения.
5. Незамедлительно погрузите металл в подготовленный сургуч на пару секунд. Вытащите. Повторяйте процедуру многократно до тех пор, пока деталь перестанет входить в сургуч.
6. Очистите нержавейку с помощью скипидара от сургучных остатков.

Мастер-класс по закаливанию топора

Иногда производитель нарушает технологию термообработки стали, и топор получается очень мягким, быстро начинает тупиться и образовывать вмятины, или хрупким, тогда лезвие покрывается трещинами и теряет цвет. Исправить ситуацию можно.

• Электрическую печь;
• Проволочный круг;
• Воду;
• Машинное масло;
• 2 ёмкости для воды и масла.

• Затупите режущую кромку до 0,1 см.
• Нагрейте лезвие топора до 750-760°С.
• Чтобы определить температуру нагрева, приложите к нержавейке магнит, он не притягивается к нержавеющей стали при 768°С.
• Медленно охладите до 550°С.
• Процедура охлаждения занимает до 10 часов. Специального охладителя не требуется, достаточно оставить топор в выключенной печи.
• Очистите нержавейку от окалин с помощью проволочного круга.
• Нагрейте лезвие до 800-830°С до насыщенного огненно-красного оттенка.
• Охладите вначале в воде (30°С), опустив на 3-4 секунды. Быстро двигайте нержавейку в ёмкости, это поможет избежать образования паровой подушки.
• Охладите в машинном масле.
• Нагрейте печь до 300°С. Продержите в ней деталь в течение часа.
• Охлаждайте на свежем воздухе.

На заметку

После извлечения накаленной стали из печи (горелки) она будет эластичной и мягкой, поэтому велика вероятность её повреждения. Чтобы избежать неприятных последствий, погружать в охлаждающую среду нужно плавно и аккуратно.

При выборе изделий из стали обратите внимание на зарубежных производителей, в их инструментах процентная доля содержания нержавеющего металла превышает российские ГОСТы.

Долгое и сильное нагревание металла делает процесс закалки более глубоким, как следствие, — твёрдое и упругое лезвие. Оно после этого будет менее крепким и постепенно утрачивает режущие качества.

Одну и ту же нержавейку не следует закаливать много раз: металл начинает уставать и растрачивает необходимые качества.

Закалка стали в первый раз – ответственное мероприятие, требующее непрерывного контроля. Изделие при нагреве вынимается каждые 3-4 секунды, это позволяет строго наблюдать за цветом металла. В случае перегрева сталь обретает белый оттенок, в случае недогрева – тёмно-синий.

Чтобы осуществить закалку нержавеющей стали в домашних условиях, нужно обязательно вооружиться газовой горелкой, электрической печью, паяльной лампой или разжечь костёр. К тому же процесс невозможно осуществить без охлаждающей жидкости (воды, сургуча или машинного масла). Понадобятся клещи с длинной рукояткой и специальные рукавицы. Самостоятельная закалка нержавейки требует постоянного контроля за цветовыми изменениями материала.

Видео по теме: Твердость нержавейки и немного о спусках

Основные нюансы при закалке нержавейки

Основы закалки нержавеющей стали: выбор температурных режимов, основные этапы и важные особенности. Необходимое оборудование, материалы и инструмент. Как закалить нержавейку в домашних условиях.

Закалка нержавеющей стали отличается от закалки нелегированных сталей более высокой температурой, временем выдержки, а также скоростью разогрева и охлаждения. Это вызвано тем, что легирующие компоненты изменяют критическую (аустенитную) точку нагрева и снижают теплопроводность металла. Для того чтобы закалить коррозионностойкую сталь (нержавейку), ее необходимо нагреть до температуры не менее тысячи градусов, а затем охладить в масляной среде. Известно, что для успешной закалки обычной стали нужно, чтобы содержание в ней углерода было не менее 0.4 %. Это не относится к нержавейке, т. к. легирующие добавки дают возможность закалить ее при более низком содержании углерода. У народных умельцев, изготавливающих ножи и режущий инструмент, самой популярной является отечественная нержавейка марки 40X13 (и ее аналоги), которая содержит 0.35÷0.45 % углерода и около 12÷14 % хрома. Она доступна, хорошо обрабатывается, и ее можно закалять практически в любых условиях. Для того чтобы закалить свои изделия из нержавейки, домашние мастера, как правило, используют самодельное оборудование, подручные средства и недорогие материалы, а температурные режимы подбирают «на глазок».

Основные этапы процессы каления

Для закалки нержавейки желательно знать ее точную марку, или, по крайней мере, к какому из типов по углероду она относится (больше или меньше 0.4 %). Это очень важно, поскольку для того, чтобы правильно закалить изделие, после самой закалки его необходимо еще и отпустить. Марку фабричной нержавейки можно узнать у продавца заготовки, который также может посоветовать, как лучше ее закалить. Если же в качестве исходного материала используется какая-нибудь старая вещь, то на помощь придет интернет с таблицами изделий и марками сталей, из которых они изготовлены.

В общем случае полный цикл термообработки детали из нержавейки включает в себя следующие этапы:

1. Подготовка оборудования, инструмента и материалов. Сюда входит проверка топлива (уголь или газ), которого должно хватить на весь цикл разогрева. Ведь для того чтобы качественно закалить нержавейку, ее следует нагревать плавно и без перерывов.
2. Разогрев горна или печки. Если для того, чтобы закалить деталь, используется газопламенный нагрев, выполняется установка заготовки из нержавейки и включение газовой горелки.
3. Размещение заготовки. Нередко требуется закалить только какую-то часть будущего изделия, поэтому его следует разместить так, чтобы эта часть находилась в зоне максимальной температуры.
4. Нагревание до требуемой температуры. Изделие удерживают в высокотемпературной зоне, контролируя его нагрев по цвету. Для того чтобы закалить хромистую нержавейку, ее необходимо нагреть до 1050 ºC. Это соответствует цвету, который в таблицах определяют как оранжевый или темно-желтый.
5. Охлаждение. После того как нагретый металл приобрел требуемый цвет, деталь охлаждают, опуская в емкость с минеральным маслом. Оно может воспламениться, поэтому рядом с емкостью следует держать кусок плотной ткани.
6. Очистка. После охлаждения в масле нержавейку следует тщательно очистить. При сильном загрязнении можно использовать растворитель.
7. Отпуск. Чтобы закалить свою деталь «по науке», после нагревания и охлаждения ее следует отпустить. Для сталей с содержанием углерода 0.4 % и более температура отпуска составляет 200÷250 ºC (см. табл. ниже), поэтому их достаточно на пару часов поместить в обычную кухонную духовку. При меньшем содержании углерода температура отпуска значительно выше, до 700÷750 ºC, и он выполняется с постепенным остужением на воздухе или в сухом песке.

Особое внимание следует обратить на спецодежду и все необходимое для соблюдения пожарной безопасности, особенно в процессе охлаждения детали в масле.

Что потребуется для работы

С помощью такой печки можно разогреть до нужной температуры и закалить изделия не только из нержавейки, но и из жаропрочных сталей. В качестве огнеупорного материала здесь использован шамотный кирпич типа ШБ, а нагрев выполняется пламенем газовой горелки, направленным во внутреннюю камеру. Если же нет желания делать стационарное термическое оборудование, но при этом возникла потребность закалить деталь из нержавейки длиной до 30÷40 см, то вполне можно обойтись простейшим кузнечным горном, согнутым из листа стали (см. фото ниже).

В качестве топлива здесь используется обычный древесный уголь для шашлыков, а наддув осуществляется снизу с помощью строительного фена.

Для того чтобы качественно закалить заготовку из нержавейки с медленным остыванием, потребуется несколько литров минерального масла в жестяной емкости. Подойдет любое автомобильное или индустриальное масло, даже моторная отработка. Главным инструментом при термообработке являются обычные или зажимные клещи. Кроме того, потребуются плотные негорючие перчатки или рукавицы и такая же спецодежда или кузнечный передник. Все работы следует выполнять либо на открытом воздухе, либо в хорошо проветриваемом помещении, вдали от горючих материалов.

Технология домашнего каления нержавейки

Выбор температурного режима

Процесс каления пошагово

Чтобы закалить небольшое изделие из нержавейки в домашних условиях без использования печей или горнов, достаточно нагреть его горелкой или на газовой плите, определяя температуру по цвету металла. После этого оно остужается в масле, очищается и подвергается отпуску, для которого вполне подойдет духовка газовой плиты. Если требуется закалить заготовку из нержавейки в изотермическом режиме (на производстве это делается поддержанием нагрева в соляном расплаве), то можно поместить ее после разогрева на газу в сухой песок. В этом случае температура остывания контролируется по цвету побежалости.

Чтобы правильно закалить нержавейку, нужно знать ее марку. Нередко встречается утверждение, что тип нержавейки достаточно точно определяется по цвету искр на точильном камне. А что вы думаете по этому поводу? Поделитесь, пожалуйста, своим мнением в комментариях.

Вырезаем нож из закаленной нержавеющей стали 63HRC

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— закаленная сталь марки М2;
— G10 или подобный материал для рукояти;
— декоративные винты в качестве штифтов или стержни;
— эпоксидный клей;
— веревка.

Процесс изготовления ножа:

Шаг первый. Первичный профиль
Первым делом нам понадобится начертить на бумаге шаблон будущего ножа. Если у вас с чертежами все плохо, можно скачать готовый проект из интернета и распечатать на принтере. Вырезаем шаблон из бумаги и переносим на металл. Самый простой способ переноса – просто закрасить шаблон из баллончика, в итоге нужно будет вырезать не закрашенную область.

Для резки автор использовал самую обычную болгарку. При резке важно помнить, что мы работаем с закаленной сталью, ее нельзя перегревать, иначе сталь станет не такой твердой. Постоянно поливаем сталь водой, если она закипает, значит, сталь нагрета уже более чем до 100 градусов, а в области реза эта температура может быть и все 300 градусов, которые уже могут быть критичными.

Проблемные участки автор вырезает кусками, ну а в завершении проходимся по контуру при помощи толстого шлифовального диска.

Шаг второй. Финальная доработка профиля и формирование скосов
Финальную обработку профиля ножа автор произвел на ленточной шлифовальной машине. Изгибы и прочие участки можно обработать при помощи бормашины или другого электроинструмента, напильник закаленную сталь не возьмет.

Также формируем и спуски на клинке, для начала рекомендуется вдоль лезвия провести центральную линию, на которую мы будем ориентироваться при формировании спусков. С задачей можно справиться при помощи штангенциркуля или сверла подходящего диаметра. Для формирования спусков у автора есть специальный держатель для клинка. Тут важно опять вспомнить про то, что сталь перегревать нельзя, постоянно охлаждаем ее водой. В итоге у нас получилось довольно прочное лезвие, автор царапает им стеклянную бутылку, что указывает на большую твердость.

Шаг третий. Отверстия
В области рукояти нужно просверлить отверстия для штифтов и шнура. Чтобы справиться с такой задачей, вам будут нужны специальные сверла с твердосплавными наконечниками. Такое сверло не спиральное, это просто стержень с очень твердым наконечником зачастую в виде треугольника. Несмотря на такую высокую прочность, автору удалось легко просверлить отверстия на сверлильном станке.

Если такое сверло достать не выходит, можно раскалить область рукояти газовой горелкой и таем самым отпустить сталь. После отпуска сталь можно будет просверлить обычным сверлом.

Шаг четвертый. Накладки
Делаем накладки для рукояти, в качестве материала подойдет G10 или подходящий отлитый брусок из эпоксидной смолы. Преимущество синтетических материалов в том, что они прочные и не боятся воды.

Автор разрезал брусок и получил две накладки, сверлим отверстия и устанавливаем накладки на временных штифтах. Ну а далее стачиваем лишнее или срезаем. При желании вы можете довести накладки до законченной формы, а лишь потом склеить.

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Узнаем как закалить нержавейку в домашних условиях: инструкция и техника безопасности

При работе с металлом люди часто задаются вопросом, как закалить нержавейку. Существует несколько способов. Закаливание металла представляет собой трудоемкую процедуру. Она необходима для того, чтобы изделия были крепкими.

В настоящее время используется промышленная закалка металла. Она производится в специальных термических печах. Многие интересуются, как закалить нержавейку в домашних условиях. Это сложно осуществить без специального оборудования. Дома можно сделать нержавейку более жесткой и убрать мягкость. В сегодняшней статье мы рассмотрим, как этого добиться.

Зачем это нужно?

Перед тем как закалять нержавейку, необходимо понять, для чего необходима данная процедура. Если правильно закалить сталь, то она не будет легко сгибаться. После термической обработки изделие не будет крошиться.

Важно не переборщить с закаливанием, иначе металл станет очень хрупким. В таком случае придется проводить отпуск изделия. Многие не знают, как закалить нож, чтобы лезвие было прочным и не сгибалось при резке. Данный тип работы допустимо проводить дома, если соблюдать правила техники безопасности. Нужно помнить, что сталь нельзя перегревать. Если она станет слишком твердой, то нож будет плохо резать.

Существует два варианта: закаливают изделие целиком, либо только его часть. Первый вариант называют глобальной закалкой металла, а второй – локальной.

Общая последовательность работ

Чтобы правильно закаливать нож из нержавейки, нужно:

1. Нагреть металлическую часть изделия. Рукоятку греть не нужно.
2. Дождаться, пока нож станет алого цвета. Металл должен равномерно нагреться.
3. Греть лезвие нужно не больше 10 минут, после этого его помещают в сургуч и сразу же вынимают.

После работы нужно убрать с лезвия остатки сургуча. Далее поверхность протереть скипидаром.

Что потребуется для работы с нержавейкой?

Необходимо заранее подготовить необходимые материалы и позаботиться о хорошем оборудовании. Если в доме нет электрической печи, то для операции подойдет обычная газовая горелка. Нужно приобрести сургуч, а также скипидар.

Как изменяется металл в ходе работ?

Многие делают заготовки для ножей дома. Данная работа требует определенных навыков. Перед тем как закалить нож в домашних условиях, следует выяснить, как проходит процесс и что происходит с металлом.

В ходе работы сталь раскаляется. В зависимости от материала, из которого изготовлен лист, он приобретает красный или белый оттенок. В процессе закаливания металл становится прочнее, чем был до процедуры. Повышается прочность в следующих случаях:

1. Когда сплав раскаляется до определенной точки. Начинается процесс разрушения структуры кристаллов.
2. Металл трансформируется в мягкую массу. Кристаллы приобретают подвижность. Они превращаются в мелкозернистые. После того как изделие охлаждается, зерна не теряют свою структуру. Между ними появляется крепкая связь. В итоге сталь становится прочной, но при этом хрупкой.

Многих интересует, как закалить нож. Специалисты советуют работать только с режущей кромкой. В таком случае изделие прослужит долго.

Метод проверки металла на твердость

Многие в быту используют нож из нержавейки. Если не знают, нужна ли ему термическая обработка для повышения износоустойчивости, смотрят на степень твердости металла.

Что это такое? Под твердостью металла обычно понимают его устойчивость к нагрузкам от прочных предметов. Существует специальная методика Роквелла. Она заключается во вдавливании шарика из стали. В качестве инденторов применяются прочные шарики и алмазные конусы с углом при вершине 120° со скругленным острым концом.

Из-за своей простоты этот способ является одним из наиболее распространенных методов испытания материалов.

Как определить степень твердости металла без специальных приспособлений?

В домашних условиях можно без прибора определить степень твердости изделия. Для этого следует запастись надфилем. С его помощью можно определить твердость плоской поверхности. Данный метод работает также с округлыми поверхностями. Если кромка изделия очень острая, для проверки прочности берется кусок стекла.

Если металл мягкий, то он не будет резать стекло (максимум оставит пару царапин). Когда металл твердый, то его сложно взять и надфилем. После некоторых усилий он может оставить на стекле заметный след.

Если металл подвергался сильной закалке, то его практически невозможно взять надфилем. Изделие легко режет стекло. В процессе можно услышать специфический хруст.

Какие выделяют виды домашней закалки?

Перед тем как закалить нержавейку, следует выяснить, какие существуют методы, доступные для работы дома. Многое зависит от правильно поставленной задачи. Важно учитывать, какая марка стали у нержавейки. Существуют различные режимы закалки металла:

1. Закаливание в единичной среде. Считается одним из простых методов. Нужно помнить, что способ не подходит для металла, в котором содержится много углерода. Если взять лист такого типа, то в результате закаливания на нем появятся трещины. Изделие становится хрупким и в большинстве случаев теряет форму. Метод отлично подходит для изделий с низким процентным содержанием углерода.
2. Метод прерывистой закалки. Он происходит в два этапа. Изделие охлаждают в воде, после этого его помещают в масло. Можно оставить металл на воздухе. Данный способ подходит для металла с высоким содержанием углерода. Он позволяет закалять сталь без появления трещин. Метод считается сложным для исполнения в домашних условиях. Его следует использовать для изделий с большим содержанием углерода.
3. Чтобы закалить нержавейку поэтапно, следует сначала раскалить металл, а после опустить его в горячую воду с добавлением соли. В соляной ванне изделие держат до 5 минут. Происходит постепенное охлаждение. Изделие не пострадает от термического напряжения. Плюс данного метода в том, что он позволяет избежать трещин и других повреждений металла. Завершающий этап состоит в остывании листа на свежем воздухе. Такой способ предназначен для тонкого металла, в котором содержится много углерода.
4. Поверхностная закалка металла. Ее часто именуют частичной. Многие хотят выяснить, как закалить нержавейку согласно этому методу. В данном случае можно увидеть, что изделия получают поверхностную прочность. Сердцевина металла остается пластичной. Способ отлично подойдет для закаливания деталей, которые выдерживают большую нагрузку.
5. Метод последующего отпуска. Он интересен тем, что можно задать твердость металла на нужную глубину. Данный способ используется при работе над ударными инструментами. Прочность таких изделий возрастает.

Что используют для охлаждения нержавейки дома

В домашних условиях для охлаждения после закалки металла используют:

1. Воду. Она быстро справляется с функцией охладителя металла. Не рекомендуется помещать в воду металл, в котором большое процентное содержание углерода. Изделие может деформироваться. Данная среда подходит для нержавейки с низким содержанием углерода.
2. Если человек хочет равномерно охладить изделие после закаливания, то ему потребуется минеральное масло. Оно позволяет металлу медленно остывать и не вызывает деформации. Данный способ отлично подходит для легированной стали.
3. Хлорид натрия или гидроксид, представленные в водном растворе. Концентрация вещества не должна превышать 10 процентов. Металлическое изделие будет равномерно охлаждаться. Искомый метод применяют по отношению к стали с высоким содержанием углерода.
4. Различные полимерные растворы. К ним можно отнести моющие средства. Метод хорош тем, что не вызывает деформации материала. На изделии не будет дефектов.

Таблица температуры охлаждения металла после закалки

Рекомендуемая среда для остывания закаленного металла	Подходящая температура
Вода	От 20 до 80 градусов
Масло	От 20 до 200 градусов
Солевые растворы	От 20 градусов и выше до бесконечности

Что нужно знать для проведения процедуры закаливания нержавейки в домашних условиях

Перед проведением данной операции дома следует узнать некоторые правила:

1. Если металл имеет повышенную твердость, то его нужно максимально сильно накалить. Лучше всего дождаться, пока изделие не станет малинового цвета.
2. Если в составе стали отмечено большое количество углерода, то нужно отнестись с осторожностью к процессу остывания.
3. Если изделие требует закалки по всей поверхности, то следует равномерно нагревать его с каждой стороны.
4. Не стоит допускать перегрева нержавейки. На поверхности в результате накаливания не должны проявляться пятна.
5. Перед началом работы необходимо подготовить специальные щипцы. Потребуется емкость для охлаждения металла.

Советы специалистов

Специалисты советуют проводить закаливание нержавейки на открытом огне. Лучше всего для этих целей подходит пламя костра. Рекомендуется использовать готовые угли. Они довольно долго держат нужный температурный режим.

Если для изделия требуется частичное закаливание, то следует использовать паяльную лампу. Она подходит для работы с режущей кромкой и другими мелкими деталями. Важно не передерживать детали на огне.

Новички часто спрашивают, как закалить нержавейку по инструкции. Также важно знать, какая техника безопасности должна соблюдаться при работе с ней. Если этап охлаждения проходит с использованием масла, необходимо держаться на расстоянии от емкости, чтобы не получить ожоги.

Как понизить твердость нержавейки с помощью отпуска

Отпуск используется для устранения повышенной твердости металла. Происходит нагрев изделия до максимальной температуры, а затем постепенное охлаждение на воздухе.

Для отпуска можно использовать температуры, не превышающие отметку 250 градусов. В этом случае материал не теряет свою прочность. В таком режиме работают с ножами и другими колющими предметами.

Рессоры и спирали рекомендуется нагревать до 500 градусов. Если человек работает над деталями, предназначенными для ударных нагрузок, то он может использовать температурный режим от 500 до 700 градусов.

Как закалить нержавейку? Техника безопасности

Чтобы работа с металлом не вредила здоровью человека, необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

1. Следует регулярно проветривать помещение, в котором происходит процесс закаливания металла. Рекомендуется установить в комнате специальную вытяжку. Нельзя пускать в помещение, где проходит работа, детей и животных.
2. В процессе нужно использовать специальные перчатки. Как только инструменты начинают накаливаться, их опускают в воду до полного охлаждения.
3. При работе с огнем следует соблюдать пожарные нормы, не подходить к огню с легко воспламеняющимися жидкостями.
4. Если закаливание изделия происходит в масле, то контейнер плотно закрывается крышкой.
5. Работать нужно в специальной защитной одежде. Рукава и ноги должны быть закрытыми, так как существует риск ожога конечностей.

Итак, мы рассмотрели, как выполнить закалку нержавейки. Как видите, данную операцию можно осуществить своими руками в домашних условиях. Главное, не забывать о технике безопасности и точно следовать инструкции.

Закалка нержавеющей стали / Термообработка металла / Услуги / Гальванокама

 Термообработка. Закалка нержавеющей стали. 

 Нержавеющая сталь – один из видов легированной стали, имеющая высокое сопротивление коррозии и окислению. Данный эффект достигается путем добавления в структуру металла хрома более 12 %. В присутствии кислорода образуется оксид хрома, создающую инертную пленку защищающую поверхность металла от внешних негативных воздействий.                                                                                                                                                                                                                                                                                        .                                                                                                                                                  Компания «Гальванокама» предоставляют услуги по термообработке (обьемной закалке) нержавеющей стали. Работы проводятся в новой камерной электропечи СНО с температурой нагрева до 1250 градусов, с последующей закалкой на воду или на масло. Размеры рабочего пространства камеры печи: глубина 640 мм, высота 560 мм, ширина 455 мм  

Классификация нержавеющих сталей. 

Аустенитные нержавеющии стали.

Сталь с увеличенным содержанием легирующих элементов. Содержание хрома 16-25 %, никеля 6-14 %. Такого рода стали легируются следующими элементами: ферритизаторами, стабилизирующими структуру аустенита (ванадий, вольфрам, ниобий, титан, кремний и молибден) и аустенитизаторами (азот, углерод, марганец). Аустенитная сталь широко используется в современной промышленности и составляет 60-70 % мирового потребления нержавеющей стали.

Многообразие легирующих добавок позволяют создавать особые аустенитные стали, которые применяются в изготовлении деталей, работающих в высоких температурах, коррозионных и криогенных условиях. Из них выделяются 4 основные группы.

1) Жаропрочные стали способны достаточно долго сопротивляться нагрузкам в высокотемпературных условиях, сохраняя при этом свои изначально высокие механические характеристики. Легируются вольфрамом и молибденом. В некоторые сплавы добавляют небольшие количества бора.

2) Жаростойкие стали не разрушаются при воздействии химической среды. Применяется в широком диапазоне температур (до +1150 градусов). Как правило, используются в изготовлении слабонагруженных изделий.                         

3) Коррозионностойкие – нержавеющие стали с небольшим содержанием углерода (не более 0,12 %). Содержание никеля от 8 до 30 %, хрома от 12 до 18 %. При проведении термообработки получают еще большую устойчивость в агрессивных средах.

4) Хладостойкие – сталь с содержанием 8-25 % никеля, 17-25 % хрома. Легируется азотом, вводятся в сплав для более высокого предела текучести. Используется ограниченно, например, в производстве криогенных аппаратов. 

 Ферритные нержавеющие стали.

Сталь с содержанием хрома более 12 %, с минимальным количеством углерода (не более 0,1-0,15 %) и отсутствием никеля в составе. Данная сталь сходна с низкоуглеродистой сталью и имеет структуру феррита. Коррозионная устойчивость хромистых ферритных сталей в агрессивных средах превосходит многие хромоникелевые аустенитные нержавеющие стали. Ферритные стали не склонны к коррозионному растрескиванию под напряжением. Для увеличения коррозионной стойкости применяется термообработка. Ферритные стали при нагреве становятся более однородными, не изменяя состава структуры металла. Подобная сталь используется в изготовлении менее ответственных деталей с небольшой нагрузкой.

Мартенситные нержавеющие стали.

Мартенсит – базовый структурный компонент стали после закалки. К мартенситным относятся хромистые нержавеющие стали, в составе которых содержится повышенное количество углерода (в пределах 0,15-0,45 %). Содержание хрома в составе от 11 до 17 %. Для обеспечения нужных коррозионных и иных свойств мартенситные стали легируются никелем. Никель взаимодействуя с углеродом стабилизирует структуру нержавеющей стали. Для повышения жаропрочности в структуру металла вводят молибден, вольфрам, ванадий и ниобий. Стали входящие в мартенситный класс могут быть магнитными и имеют более высокие данные максимальной твердости по сравнению с аустенитными, имея одновременно наименьшую сопротивляемость коррозии. Мартенситные стали используются в специальных случаях, в изготовлении деталей, где требуется высокая твердость и прочность. Например, стали мартенситного класса – 20Х13; 30Х13; 40Х13; 65Х13 обладают высокой твердостью и применяются в изготовлении режущего инструмента и деталей, работающих на износ.                                                                                                                                                                                                        .                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                .                  

Таблица соответствия по ГОСТ,DIN,AISI,ЕN и JIS
(нержавеющие стали)
Россия ГОСТ	Германия DIN	США AISI	Европа EN	Япония JIS
08Х13	Х6Cr13	410S	1, 4000	SUS 410 S
	X6CrA113	405.	1, 4002	SUS 405
	X2CrNi12		1, 4003
12X13	X12CrN13	410.	1, 4006	SUS 410
12X17	X6Cr17	430.	1, 4016	SUS 430
20X13	X20Cr13	S42010	1, 4021	SUS 420 J1
	X15Cr13	(410.)	1, 4024	SUS 410 J1
30X13	X30Cr13	(420.)	1, 4028	SUS 420 J2
40X13	X39Cr13		1, 4031	SUS 420 J2
40X13	X46Cr13	(420.)	1, 4034	SUS 420 J2
	X6CrMo17-1	434.	1, 4113	SUS 434
1X17H9		302.	1, 4300	SUS 302
08X18h20	X5CrNI18-10	304.	1, 4301	SUS 304
12X18H9		304 (304H)	1, 4301	SUS 304 J1
04X18h20		304 (304L)	1, 4301	SUS 304 J1
12X18h22	X4CrNi18-12	(305.)	1, 4303	SUS 305
03X18h21	X2CrNi19-11	304 L	1, 4306	SUS 304 L
X17H8	X10CrNi18-8	(301.)	1, 4310	SUS 301
	X2CrNiN18-7	301 LN	1, 4318	SUS 301 LN
03X17h24M2	X5CrNiMo17-12-2	316.	1, 4401	SUS 316
	X2CrNiMo17-12-2	316 L	1, 4404	SUS 316 L
03Х17Н14М2	X2CrNiMo18-14-3	316 L	1, 4435	sus 316 L
03Х17Н14М3		316 L	1, 4435
03Х17Н14М3		316 S	1, 4435
	X2CrNiMoN17-13-5	S 31726	1, 4439	SUS 317
	X2CrNiMoN22-5-3	S 31803	1, 4462	SUS 329 J3L
	X2CrTiNb18	441.	1, 4509
08Х17Т	X3CrTi17	439 (430Ti)	1, 4510	SUS 430 LX
	X2CrTi12	409.	1, 4512	SUS 409
	X2CrTi17		1, 4520
	X2CrMoTi18-2	444.	1, 4521	SUS 444
	X1NiCrMoCu25-20-5	N 08904	1, 4539
08Х18Н10Т	X6CrNiTi18-10	321.	1, 4541	SUS 321
08Х18Н10Г		321.	1, 4541
12Х18Н9Т		321.	1, 4541
08Х18Н12В	X6CrNiNb18-10	347.	1, 4550	SUS 347
	X1CrNiMoTi18-13-2		1, 4561
	X3CrNiMnMoNbN 23-17-5-3	S 34565	1, 4565
09Х17Н7Ю1		AM 35017-7 PH	1, 4568
10Х17Н13М2Т	X6CrNiMoTi17-12-2	316 Ti	1, 4571	SUS 316 Ti
08Х17Н13М2Т		316 Ti	1, 4571
10X16h23M2B		318.	1, 4583
	X5CrNiMoTi15-2		1, 4589
10X17CЮ	X10CrAl7		1, 4713
10Х13СЮ	X10CrAl13	405.	1, 4724
20Х20Н14С2		309.	1, 4828
20X25h30C2	X15CrNiSi25-20	314.	1, 4841
	X10CrAl18	442.	1, 4742
20X23h28	X12CrNi25-21	310 S	1, 4845
	X10CrAl24	446.	1, 4762
12X18h20T	X12CrNiTi18-9	321 (321H)	1, 4878
20X20h24C2	X15CrNiSi20-12	309.	1, 4828
08X18h20		304 (304H)	1, 4948

Таблица соответствия по ГОСТ,DIN,AISI,ЕN и JIS
	(жаропрочные стали)
Россия ГОСТ	Германия DIN	США AISI	Европа EN	Япония JIS
10X17CЮ	X10CrAl7		1, 4713
10Х13СЮ	X10CrAl13	405.	1, 4724
	X10CrAl18	442.	1, 4742
	X10CrAl24	446.	1, 4762
12Х18Н10Т	X12CrNiTi18-9	321 H	1, 4878
20Х20Н14С2	X15CrNiSi20-12	309.	1, 4828
20Х23Н18	X12CrNi25-21	310 S	1, 4845
20Х25Н20С2	X15CrNiSi25-20	314.	1, 4841

Как проводится термическая обработка нержавейки

Сделать заказ можно по телефону

Наши специалисты с радостью вам помогут

+7 495 775-50-79

Технология производства изделий из нержавейки, доставка которой выполняется по всей Москве, часто обуславливает необходимость в выполнении обработки ее поверхности с применением определенных методик. Подобный подход дает возможность обеспечить придание выпускаемой детали требуемых размеров и четкой формы.

Виды термической обработки нержавейки

Термическая обработка нержавейки позволяет оказать влияние на свойства материала и изделий из него. С учетом температуру нагрева и метода дальнейшего охлаждения можно выделить несколько видов термообработки:

• закалка материала
• отпуск
• отжиг металла

Данные операции изменяют структуру нержавеющей стали, сохраняя при этом ее химический состав. В результате подобной обработки нержавейка меняет свои качества, что и является конечной целью проведения данной процедуры.

Закалка нержавеющей стали предусматривает доведение материала до критического уровня нагрева. Конкретный температурный режим определяется составом материала и особенностями его дальнейшего использования. Процедура закалки металла завершается его достаточно резким охлаждением с применением воздуха, щелочных, кислотных растворов либо различных солей.

Отжиг проводится с целью понижения параметров твердости нержавеющего металла, благодаря чему он приобретает пластичность. Термообработка данным способом проводится в специальной печи с непременным соблюдением определенного температурного режима. По завершении процессов накаливания и выдержки продукция оставляется в такой печи до ее полного остывания.

Отпуск нержавейки проводится в электропечах, сконструированных соответствующим образом. Данный вид термообработки нержавеющей стали призван устранить и предотвратить различные дефекты данного металла.

Термическая обработка нержавейки выступает одной из самых распространенных методик улучшения качества данного материала. Высокотемпературная термообработка позволяет придать большую прочность сортовому прокату. Это дает возможность применять выполненные из него изделия в различных промышленных отраслях: строительстве трубопроводов, химической промышленности и т.п. Проведение соответствующей термообработки нержавеющей стали обеспечивает увеличение срока службы изготавливаемых из нее деталей и оборудования, а также улучшение их эксплуатационных параметров.

Закалка труб из нержавеющей стали

Изделия из нержавеющей стали подвергают термической обработке (закалке) для придания им повышенной твердости. При этом такие показатели, как гибкость и пластичность закалка нержавеющей стали уменьшает. По этой причине горячекатаная и холоднокатаная нержавейка имеют разные показатели твердости итогового сырья.

Суть закалки сводится к нагреву стали до максимальных значений, и остужению при помощи различных сред. Выбор охлаждающего компонента зависит от марки стали. Используют очищенную воду, масло, щелочные и солевые растворы, воздух. Лучшим охладителем считается минеральное масло, так как при его использовании процесс потери тепла происходит медленнее и стабильнее, чем в случае с водой.

Закалка труб 12х18н10т

Как уже было сказано, тонкости доведения металла до совершенства напрямую зависят от состава, в который входит: основной металл с разным уровнем содержания углерода, и легирующие компоненты. В частности закалка 12х18н10т обусловлена тем, что легирующими элементами в этой формуле выступают титан, хром и никель, наделяющие готовое изделие хорошей пластичностью и ударной вязкостью. Закаливание помогает повысить общую твердость сплава до нужных показателей, чтобы сделанные из него трубы могли использоваться в сетях высокого давления.

Трубы 12х18н10т твердость после закалки приобретают в результате нагрева и резкого охлаждения водой. Сырье разогревается до значений 1050-1080 °С. Стоит отметить отдельно, что к сортовым маркам стали применяются такие методы упрочнения, как высокотемпературная термическая обработка (ВТМО) на этапе проката. Металл нагревается до минимальных температур деформации на этапе окончания формовки, и поддерживается в этом режиме до момента закаливания.

Марки стали с низким содержанием углерода (менее 0,3%) не подходят для закалки, поэтому перед прокатом их поверхностный слой насыщают углеродом (цементируют). Далее проводят низкий отпуск и закалку. В результате такой процедуры:

• сердцевина изделия не меняет своего первоначального химического состава;
• выносливость и износостойкость возрастают.

Иногда применяют промежуточное насыщение углеродом. В этом случае, заготовка разогревается до 910-950 °С, цементируется, отпускается при 160-180 °С. Иногда температуру отпуска поднимают до 275-350°С. К примеру, так осуществляется закалка стали 14х17н2 и других сходных по составу сплавов.

Закалка труб других марок нержавеющей стали

Все коммуникации из нержавейки можно обрабатывать упомянутыми выше методами, только в одном случае с предварительным цементированием, во втором без такового. Более того, в процессе может участвовать как изделие целиком, так и его отдельные части. Поэтому на вопрос,   можно ли закалить нержавеющую сталь, есть однозначный ответ – да! Важнейшим моментом является подбор температуры и продолжительности термического воздействия. Если изделие перегреть, потеря прочности гарантирована.

Вторым по значимости фактором считается равномерность нагрева. Зачастую при однократной выдержке не удается достичь нужных показателей, и процедуру повторяют.

Влияние термической обработки и отжига нержавеющей стали на коррозионную стойкость и полировку

Нержавеющие стали высоко ценятся в различных отраслях промышленности за уникальные качества, которыми они обладают, от коррозионной стойкости до прочности и ценности, которую они добавляют в свою область применения. Что делает их «безупречными»? В их формулах содержится минимум 10,5% хрома.
Но термическая обработка нержавеющей стали может оказаться сложной задачей. Тепловые процессы улучшают одни качества за счет других.Перед специалистами по термообработке стоит задача разработать правильный баланс. Баланс достигается, когда термообработка и отжиг деталей из нержавеющей стали точно соответствуют их составу и предполагаемому использованию.

Виды нержавеющей стали

Наиболее распространенные нержавеющие стали делятся на четыре основных класса:
Аустенитные нержавеющие стали не могут закаливаться при термообработке. Вместо этого эти стали упрочняются при деформации (они приобретают твердость во время производства и формовки). Отжиг этих нержавеющих сталей смягчает их, увеличивает пластичность и улучшает коррозионную стойкость.Нержавеющая сталь серии 300 – самые популярные образцы этого типа. Самая популярная из сталей серии 300 – нержавеющая сталь 304 – славится своей очень хорошей коррозионной стойкостью и обычно используется в кухонной посуде.
Мартенситные нержавеющие стали можно упрочнять путем термообработки; насколько сильно они могут получить, зависит от содержания в них углерода. Чем больше углерода содержат эти стали, тем они более упрочняемы. Например, винты зажима шланга обычно изготавливаются из нержавеющей стали 410.
Хирургические инструменты, детали для пищевой промышленности и пресс-формы обычно изготавливаются из нержавеющей стали 420. Нержавеющая сталь 440C («C» означает более высокое содержание углерода) хорошо подходит для использования в инструментах и ​​штампах в пищевой промышленности из-за своей более высокой твердости.
Ферритные нержавеющие стали нельзя упрочнять термической обработкой. Однако они демонстрируют максимальную пластичность, ударную вязкость и коррозионную стойкость; они также дешевы и очень устойчивы к образованию накипи при высоких температурах (например, в выхлопных системах).Например, нержавеющая сталь марки 405 и 409 обычно используется при производстве глушителей и других автомобильных деталей. Они популярны из-за их сравнительно лучшей обрабатываемости и относительно дешевизны.
Нержавеющая сталь с дисперсионным твердением обеспечивает большую коррозионную стойкость, чем мартенситные нержавеющие стали, но не такую ​​большую, как аустенитные. Наиболее распространены степени дисперсионного твердения 17-4, 17-7 и Ph23-8Mo. Они могут достигать хорошей прочности и твердости, приближающейся к 44 HRC или более.Чаще всего они используются в конструкциях, а также в огнестрельном оружии и авиакосмической промышленности.
Нержавеющая сталь с дисперсионной твердостью подвергается «старению» – процессу нагрева, который происходит после отжига для создания новых фаз в деталях и повышения их прочности. Марка 17-4 уникальна тем, что дает усадку во время дисперсионного твердения – в отличие от большинства других сталей, которые подвержены риску деформации из-за расширения во время обработки.

Важные легирующие элементы

Помимо хрома, следующие легирующие элементы являются обычными добавками к составам нержавеющей стали:

• Никель делает аустенитную структуру более стабильной, увеличивает пластичность, повышает жаропрочность и коррозионную стойкость.
• Марганец также стабилизирует аустенитную структуру и улучшает свойства горячей обработки.
• Молибден повышает устойчивость к коррозии от хлоридов.
• Ниобий защищает от межкристаллитной коррозии, а также помогает предотвратить образование карбидов хрома.
• Как ниобий, так и титан помогают углю снизить риск межкристаллитной коррозии и действуют как измельчители зерна.

Коррозионная стойкость

Благодаря наличию легирующих элементов нержавеющие стали обладают более высокой устойчивостью к коррозии, чем углеродистые стали.Но то, что делает нержавеющую сталь «нержавеющей», – это минимум 10,5% хрома в ее составе. При изготовлении этих сталей образуется барьер из оксида с высоким содержанием хрома, который герметизирует поверхность и обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, чем другие легированные стали.

Отжиг нержавеющей стали

Отжиг нержавеющей стали имеет решающее значение для определенных применений, где требуется некоторая дополнительная коррозионная стойкость, но также необходимы обрабатываемость и формуемость. Как правило, чем сложнее сплав, тем труднее отжиг (однако аустенитная и некоторые ферритные нержавеющие стали легко поддаются отжигу).Этот процесс снижает нагрузку на производство и разупрочняет сталь до такой степени, что с ней легче будет манипулировать. Он также улучшает пластичность, что является желательным свойством готовой продукции в некоторых областях применения.
При отжиге нержавеющей стали требуется осторожность. Хотя он улучшает некоторые желаемые свойства, он также может «сенсибилизировать» детали, что происходит, когда скорость закалки после отжига недостаточно высока, чтобы улавливать атомы углерода в растворе. Сенсибилизация отнимает у детали часть хрома и снижает ее коррозионную стойкость.С другой стороны, слишком быстрая закалка может привести к искажению. Эта загадка привела к разработке типов нержавеющей стали марки «L». Марки «L» содержат не более 0,03% углерода, что значительно снижает риск деформации.

Полируемость

Когда мы думаем о нержавеющей стали, мы чаще всего представляем себе блестящие, чистые на вид детали. Не все нержавеющие стали блестящие – например, ваш глушитель – но степень, в которой нержавеющая сталь будет сиять, зависит от того, насколько она твердая и «чистая».Более твердые нержавеющие стали, а также стали с меньшим количеством примесей и более мелкозернистой структурой полируются намного лучше.
Например, стали для литья под давлением должны быть достаточно хорошо отполированы, чтобы их превосходная гладкость могла быть преобразована в гладкость пластиковых компонентов, которые они помогают формировать. Для этого требуется более дорогая нержавеющая сталь, которая проходит дополнительное производство, включая переплавку.
С другой стороны, ваш глушитель не должен выглядеть красиво. Следовательно, нет необходимости делать ее из более твердой нержавеющей стали или включать в нее столько хрома и никеля, которые придают другим нержавеющим сталям их эстетическую привлекательность.Следовательно, дешевле.

Как Пауло может помочь

Опытные металлурги Пауло помогут вам разработать решение для термообработки, которое позволит выявить лучшие качества ваших деталей из нержавеющей стали. Мы объединяем передовые знания о процессах и материалах с многолетним опытом, чтобы поделиться тем, что лучше всего работает во всех промышленных и коммерческих приложениях. Вы можете связаться с нами, чтобы проконсультироваться со специалистом или обсудить будущий проект.
Если вы хотите лучше понять термическую обработку в целом, вам поможет наше вводное руководство по термообработке.

Упрочнение нержавеющей стали: краткое руководство

Прокаливаемость – это сложное свойство, которое варьируется в зависимости от микроструктуры сплава и химического состава. Атрибут варьируется настолько сильно, что его нельзя считать характеристикой какого-либо конкретного семейства сплавов. Рассмотрим нержавеющие стали, которые условно подразделяются на пять отдельных подсемейств, включающих более 150 отдельных марок.

В этом сообщении блога Masteel кратко опишет некоторые проблемы и решения, связанные с закалкой нержавеющих сталей.

Закалка аустенитных нержавеющих сталей

Аустенитные нержавеющие стали известны своей высокой устойчивостью к коррозии, которая возникает из-за повышенных уровней никеля (Ni) и хрома (Cr) в сплаве. Их нельзя упрочнить с помощью термической обработки, но они могут выиграть от наклепа из-за пластической деформации кристаллической решетки металла. Это явление также называют деформационным упрочнением и холодной деформацией.

Отжиг обычно используется для придания оптимальных термомеханических свойств маркам аустенитной нержавеющей стали.Это включает погружение сплава в раствор при температуре, превышающей 1040 ° C (1904 ° F), для удаления осадков с его поверхности. Закалочный отжиг может использоваться для решения проблемы сенсибилизации нержавеющей стали, в то время как пост-отжиг часто проводится после сварки, чтобы исправить механические изменения, вызванные в сплаве теплом сварочной горелки.

Если вас интересуют аустенитные марки, прочитайте нашу предыдущую запись в блоге: Обзор аустенитной нержавеющей стали

Закалка ферритных нержавеющих сталей

Ферритные нержавеющие стали похожи на свои мартенситные аналоги с точки зрения сопротивления коррозии, хотя и со значительно меньшим содержанием никеля и повышенным содержанием хрома.Это снижает стоимость сплава наряду со склонностью материала к коррозионному растрескиванию под напряжением. Тем не менее, его все еще нельзя упрочнить с помощью обычной термической обработки.

Технологический отжиг используется для придания максимальной пластичности и коррозионной стойкости за счет твердости. Этот процесс повторяет процесс, аналогичный мартенситному отжигу, но с более короткими периодами рекристаллизации при более низких температурах примерно 760–955 ° C (1400–1751 ° F).

Мы рассмотрели свойства и применение ферритных марок в предыдущем посте: Обзор ферритной нержавеющей стали.

Закалка мартенситных нержавеющих сталей

Мартенситные нержавеющие стали можно охарактеризовать как наиболее распространенные сплавы с точки зрения их прокаливаемости. Обычно они обладают способностью к упрочнению, пропорциональной содержанию углерода (C), и впоследствии подходят для стандартной аустенизации, закалки и отпуска.

Сплав нагревают до точки, превышающей его критическую температуру, на время, достаточное для того, чтобы произошла рекристаллизация. Это вызывает снижение пластичности в пользу твердости до максимального значения.Затем его закаливают и отпускают для достижения оптимального сочетания обрабатываемости, коррозионной стойкости и твердости.

Мы исследовали мартенситные стали в предыдущем посте: Что такое мартенситная нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь Masteel

Masteel – один из ведущих британских поставщиков нержавеющей стали для различных областей применения в машиностроении и строительстве. Мы поставляем сорта нержавеющей стали в каждом из пяти основных подсемейств нержавеющей стали, хотя в этой публикации мы не исследовали нержавеющие стали Duplex и Super Duplex.Это связано с тем, что они не могут подвергаться деформационному упрочнению или аустенитизации и обычно поставляются только в отожженном состоянии.

Если у вас есть какие-либо вопросы о закалке нержавеющих сталей, не стесняйтесь обращаться к команде Masteel сегодня.

Закалка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь – специальный материал

Нержавеющая сталь – это материалы с выдающимися свойствами. Они коррозионно-стойкие, термостойкие, проводящие, свариваемые, их можно легко формовать и обрабатывать, чтобы они выглядели привлекательно.Все нержавеющие стали имеют минимальное содержание растворенного хрома 12%, который также называют хромистой сталью. Благодаря растворенному хрому сталь может образовывать защитный слой оксида хрома в сочетании с кислородом. Этот слой толщиной всего несколько нанометров очень эффективно защищает сталь от коррозии. Дополнительное легирование стали достаточным количеством никеля приводит к образованию аустенитной матрицы. Аустенитная хромоникелевая сталь отличается повышенной коррозионной стойкостью по сравнению с хромистой сталью.Разговорные имена включают, например, V2A и V4A. Аустенитная сталь часто используется для домашнего сантехнического и кухонного оборудования. Для дополнительной поддержки коррозионной стойкости в нержавеющую сталь также добавляют азот, помимо хрома, никеля и молибдена, и, возможно, минимизируют содержание углерода. Представителем этой группы материалов является 1.4429 (X2CrNiMoN17-13-3 / AISI 316LN) с очень хорошей коррозионной стойкостью и низкой намагничиваемостью.

Можно ли закалить нержавеющую сталь?

Несмотря на то, что нержавеющая сталь обладает множеством положительных свойств, во многих областях применения защиты от износа недостаточно.Нержавеющая аустенитная сталь и дуплексная сталь относительно мягкие. Классические методы, такие как азотирование, повышают защиту от износа, но в то же время разрушают хорошие коррозионные свойства материала. Твердые покрытия (хромирование, никелирование, PVD-покрытие) непригодны из-за технологических затрат и «эффекта яичной скорлупы» (твердое оверлейное покрытие – мягкая сердцевина). Что касается промышленного производства, помимо качества продукта, рентабельность используемых процессов часто имеет решающее значение.Технологическая цепочка покрытия и производства до конечных размеров дороже, чем термохимическая обработка поверхностного слоя с точной однородностью контура.

Свойства и области применения закаленной нержавеющей стали

Закаленная нержавеющая сталь, используемая в областях, где предъявляются высокие требования к коррозионной стойкости и защите от износа. BORINOX® производит поверхность, которая в 5 раз тверже и выходит за пределы рабочих характеристик ранее мягкой стали.В частности, улучшение стойкости к истиранию, кавитационной стойкости, повышение усталостной прочности и предотвращение склонности к холодной сварке являются выдающимися характеристиками компонентов, обработанных BORINOX®. Сферы применения разнообразны и включают в себя сектор потребительских товаров и товаров для дома, машиностроение и строительство, медицинскую технику, автомобилестроение и промышленность комплектующих.

Процесс закалки нержавеющей стали

В принципе, можно принять во внимание четыре различных процесса закалки нержавеющей стали:

• Термические процессы: определенный нагрев, выдержка и закалка приводят к образованию мартенсита в случае отверждаемых мартенситных или дисперсионно-стойких нержавеющих сталей.В этом методе к стали не добавляются никакие дополнительные элементы. На практике эти процессы известны, например, по закалке лезвий ножей.
• Термохимические процессы диффузии: путем диффузии таких элементов, как азот, хром, углерод и бор, на поверхность материала, на периферии образуются интерметаллические соединения и новые фазы. Образовавшиеся соединения и фазы подвергаются сжимающему напряжению и приводят к желаемому эффекту упрочнения.
• Покрытия: При нанесении покрытия на сталь наносится слой защиты от износа.К ним относятся, например: хромирование, никелирование, термическое напыление и покрытия PVD.

Деформационное упрочнение: увеличение твердости за счет массивной деформации основной конструкции, которая может быть вызвана, например, штамповкой и дробеструйной обработкой.

Недостатки классических процессов упрочнения нержавеющей стали

Классически применяемые решения для закалки нержавеющей стали имеют ряд недостатков. Так, например, процесс термохимического азотирования помогает защитить от механического износа, но в то же время коррозионная стойкость стали снижается из-за выделения нитридов хрома.Однако сохранение коррозионной стойкости имеет фундаментальное значение во многих областях применения. Мартенситное упрочнение возможно только для сталей с повышенным содержанием углерода и ферритной / мартенситной матрицей. Аустенитные стали и дуплексные стали не подходят для термических процессов. Тем не менее, они составляют наибольшую долю используемых нержавеющих сталей. Покрытия особенно чувствительны к точечным нагрузкам и быстро растворяются при повреждении. Доработка сложной геометрии требует больших затрат.Процессы деформационного упрочнения всегда приводят к ухудшению коррозионных свойств, поскольку повышение твердости происходит из-за образования дефектов решетки. Дефекты решетки в краевой области способствуют коррозии.

Процесс BORINOX®

Обработка BORINOX® создает очень твердую и износостойкую периферийную зону на поверхности нержавеющей стали и специальных сплавов. BORINOX® защищает от истирания, кавитации и усталости, не ухудшая коррозионных свойств стали.Кроме того, BORINOX® помогает улучшить коэффициент трения и эффективно предотвращает холодную сварку металлических комбинаций материалов. Процесс BORINOX @ – это экологически безопасный процесс диффузии на основе газа в диапазоне низкого давления. Новаторский процесс перенасыщает периферию стали углеродом и / или азотом. Принудительное растворение в металлической решетке приводит к увеличению твердости поверхности до 5 раз без нежелательного выделения соединений хрома. Процесс BORINOX® чрезвычайно стабилен по размерам и также особенно подходит для критических штампованных деталей (режущие кромки, зоны усталостного разрушения).Уникальной отличительной чертой также является возможность частичной обработки поверхностей.

Материалы для процесса BORINOX®

Процесс Borinox подходит для большинства нержавеющих сталей. К ним относятся аустенитные стали (AISI 304, 1.4301, AISI 316 (L), 1.4404, 1.4571…), дуплексные стали (1.4462, AISI 318LN,…), стали с дисперсионным твердением (1.4542, PH 17-4, 1.4545, PH 15-5. …), Мартенсит (1.4057, 1.4122…) и феррит (1.4005, 1.4105…). Для дуплексных сталей, которые состоят из аустенитных и ферритных структурных компонентов, результат обработки с помощью BORINOX® в первую очередь выделяется благодаря равномерному формированию зоны диффузии.Специальные сплавы, такие как сплавы на основе никеля (Inconel® Haynes®, Hastelloy®…) и сплавы на основе хрома кобальта, также подходят для обработки BORINOX®. Особенностью BORINOX® является однородный результат обработки в сочетании с превосходной коррозионной стойкостью сильно деформированных штампованных деталей.

Инструкции – Термообработка нержавеющей стали 12c27 в домашних условиях

Инструкции по закалке и отпуску Сталь 12С27

12c27 – популярная нержавеющая сталь, производимая Sandvik в Швеции.Sandvik предлагает несколько профилей упрочнения, один из которых приведен ниже, обеспечивающий хорошее упрочнение с помощью газовой штамповки с регулируемой температурой. 12c27, возможно, одна из самых простых нержавеющих сталей для термообработки в домашних условиях.

* Заявление об отказе от ответственности; Я производитель ножей-любитель, приведенное ниже является лишь моим пониманием и опытом и не может рассматриваться как авторитетный совет.

Термическая обработка 12c27 в кузнице до 56-58 HRC:

• Нагреть сталь до 1080 C (1976 F)
• Держать 5 мин (на 2.Лезвия толщиной 5 мм)
• Закалка в рапсовом масле, нагретом до 40 C (104 F)
• В морозильную камеру * (дополнительный этап, температура -20 ° C)
• Нет времени выдержки, просто остудите лезвие и быстро на закалку
• Закалка в печи при 170 C в течение 2 часов (338 F)
• Дать лезвию остыть до комнатной температуры
• Закалка в печи при 170 C для 2 (338 F)

* Sandvik предлагает 3 профиля упрочнения; без замораживания, -20C и -70C.

Разница всего в пару пунктов по твердости от незамерзания до -70 C. Таким образом, из этой стали можно получить отличное лезвие, не вкладывая средства в установку с сухим льдом или криогенную установку.

Ссылка на используемый здесь профиль Sandvik: http://smt.sandvik.com/en/products/strip-steel/str …

Добавлено 2021: Мы немного изменили наш процесс на 12C27 и в новой, улучшенной версии 14C28N: после закалки в масле менее 10 секунд мы сжимаем лезвие в тисках между алюминиевыми пластинами, пока оно остывает.Этого более чем достаточно для затвердевания лезвия и помогает ему оставаться ровным.

Что такое нержавеющая сталь?

Железо – это природный элемент, который мы находим в земле. Добавляя углерод, мы получаем (углеродистую) сталь, которая ржавеет, если ее оставить влажной.

За счет замены углерода на хром, сталь становится более устойчивой к коррозии. В результате получается сталь, которая не обесцвечивается при использовании на кухне, а также более устойчива к ржавчине. Из-за этого нержавеющая сталь является популярным выбором для поварских ножей, рыболовных ножей и других уличных ножей, которые могут оставаться влажными или там, где требуется дополнительная защита от элементов.

На самом деле существуют сотни различных марок стали, каждая с разным процентным содержанием сплавов, добавленных для обеспечения определенного набора прочности. Стали с добавлением 13% или более хрома считаются нержавеющими, а сталь D2, содержащая 12%, считается «полу-нержавеющей». Хром также способствует образованию карбидов в закаленной стали.

12c27 содержит 0,6% углерода, 13,5% хрома, а также другие легирующие элементы, такие как марганец, фосфор и силикон, которые играют меньшую роль в качестве этой стали.

Из оболочки продукта Sandvik:
“ Sandvik 12C27 – мартенситная нержавеющая хромистая сталь с оптимизированным анализом для высококачественных профессиональных ножей. После термообработки состав углерода и хрома дает уникальное сочетание свойств, включая:

• Очень высокая твердость
• Хорошая коррозионная стойкость
• Очень высокая износостойкость

Типичные области применения Sandvik 12C27 – охотничьи и рыболовные ножи, карманные ножи, лезвия для коньков и ледобур .«

Отожженный (легко обрабатывается):

Обычно при покупке стали для ножей она уже отожжена, что означает, что она будет как можно более мягкой, когда вы получите сталь. Это поможет облегчить обработку стали. Его можно подпиливать ручными инструментами, в хвостовике легко просверливать отверстия, и он легко сгибается вручную.

Например, профилированные заготовки 12C27, которые мы продаем на CreativeMan.com.au, поставляются компанией Gameco из Сиднея, где они были вырезаны с помощью гидроабразивной резки, чтобы гарантировать отсутствие закаленных краев, когда лезвие достигает вас.

Шлифование фаски до или после термообработки?

При использовании ручных инструментов у вас мало выбора, кроме как сначала отшлифовать фаски и довести кромку до острой только после затвердевания. Обработка фаски закаленной стали вручную, мягко говоря, затруднительна.

Используя электроинструмент или шлифовальный станок для ножей, у вас есть выбор между термообработкой до или после.

Лично я заточил все лезвия 12c27 после термообработки. Обычно я делаю поварские ножи из этой стали, и у меня были проблемы с ее короблением во время термообработки.Сечение ножа для повара настолько высокое и тонкое, что кажется, что они легче деформируются. Пытаясь как можно меньше нагружать сталь перед опасной закалкой, а также уделять как можно меньше времени, прежде чем я узнаю, что лезвие будет прямым, я жду со скосами.

Итак, я предпочитаю сначала шлифовать профиль и очищать лезвие, подвергать термообработке и следить за тем, чтобы он был прямым, и только потом начинаю шлифование скосов. Медленное и постоянное охлаждение лезвия путем погружения его в воду гарантирует, что закалка не будет нарушена.

* опять же, это только мое понимание и личный опыт. Я читал другие комментарии об отрицательных эффектах нагрева по краю от шлифования после термообработки.

Ручное приспособление для подачи документов:

Если используется ручной шаблон для опиливания, перед термообработкой подпилите скосы, оставив кромку толщиной от 0,5 до 1 мм.

Нормализация или нет?

12c27 не кован, а только отшлифован для придания формы, поэтому необходимость в нормализации меньше, чем при ковке углеродистой стали.

Правильно или ошибочно, я все же нормализую 12c27, нагревая и оставляя охлаждаться на воздухе 3 раза перед окончательным нагревом до 1080 и закалкой. У меня были проблемы с деформацией лезвий 12c27 во время закалки, и я читал довольно много сообщений от других людей с аналогичным опытом. (Это изображение сделано для лезвия из углеродистой стали, процесс такой же, как нагрев лезвия и дать воздуху остыть до черного)

Закалка:

Для термообработки 12c27 требуется кузница с регулируемой температурой.Термопара с датчиком в отверстии, просверленном в боковой стенке кузницы, – простой способ сделать это. Термопара стоит около 50 долларов и является хорошим инструментом. Я использую 2 датчика, по одному на каждом конце кузницы, и разница температур между ними составляет 2-3 градуса.

При термообработке нержавеющей стали оставьте отверстие как можно меньшего размера, так как вы достигаете температуры 1080 C и пытаетесь поддерживать равномерную температуру. На этом этапе я использую немного времени, чтобы убедиться, что температура ровная и сохраняется даже в течение нескольких минут, прежде чем добавлять лезвия.Если температура становится слишком высокой и вы начинаете регулировать газ, можно легко перескочить или потерять слишком большую температуру.

Используя огнеупорный кирпич, заблокируйте отверстие (отверстия) так, чтобы для вставки лезвий оставалась только небольшая щель. Меньшее отверстие помогает поддерживать равномерную температуру. Купил огнеупорные кирпичи в печи для пиццы, они легко режутся ножом или ножом.

В зависимости от ваших настроек вам, возможно, придется перемещать лезвия, но в моей кузнице я могу определить температуру, а затем просто покинуть кузницу.Добавить лопасти, подождать 5 минут, охладить в предварительно нагретом масле.

Время выдержки 5 мин при 1080C:

Время выдержки – это время, в течение которого лезвие выдерживается при критической температуре, позволяя углю «расплавиться» или полностью раствориться в стали.

Держите лезвие при температуре 1080 ° C или как можно более близкой к этому в течение 5 минут. Это основано на толщине материала 2,5 мм, как в предлагаемой нами модели 12c27. Измените время выдержки (время выдержки) для других толщин на основе таблицы от Sandvik:

.

Температура отверждения должна составлять от 1050 C до 1090 C, а время выдержки варьируется от 5 минут в течение 2-х.Приклад толщиной от 5 мм до 12 мм для приклада толщиной 4 мм.

1080 C указано как оптимальная температура (1976 F).

Закалка:

Чтобы сталь закалилась, ее необходимо охладить до температуры ниже 600 ° C в течение одной-двух минут, в идеале – быстрее.

Один из простых способов сделать это – закалить в масле.

Масло канолы – простая альтернатива, нагрейте масло до 30-40 ° C, более холодное масло гуще и не охлаждает так эффективно.

Как минимум пара литров масла, чтобы помочь достаточно быстро отвести тепло.

Закалите лезвие в масле, затем примерно через 15 секунд вытащите его и проверьте прямолинейность. Теперь есть возможность выпрямить любые изгибы до того, как сталь «застынет» и затвердеет.

Лично у меня не было хорошего опыта правки деформированных лезвий, они либо остаются деформированными, либо ломаются.

Есть более опытные производители ножей, которым это удается, поэтому упомяните об этом здесь, когда это возможно.

Прижмите лезвие к прямому краю, осторожно согните и проверьте еще раз.Или поместите его на что-нибудь плоское и аккуратно забейте молотком.

* Предупреждение: я сломал лезвие вручную, пытаясь выправить его с удивительно небольшими усилиями. Так что делайте это на свой страх и риск *

(Еще одна причина шлифовать после термообработки, тратить меньше времени, прежде чем он может деформироваться.)

Морозильник:

Этот шаг не является обязательным, но увеличивает твердость лезвия. Охладите лезвие в морозильной камере, пока оно не станет максимально холодным. Цель – -20 C (-4 F), и времени выдержки нет, только охладите, а затем переходите к закалке.Дальнейшее охлаждение лезвия с помощью ванны с сухим льдом и метилированным спиртом, а не с помощью обычной морозильной камеры, предположительно даже лучше, добавив одну или две точки HRC.

Чтобы сократить время, в течение которого лезвие находится в этом напряженном состоянии при закалке, но без отпуска, пытается перейти к отпуску в течение 30 минут после закалки.

Закалка:

Закаленное лезвие слишком сложно для использования в качестве ножа. Он хрупкий, сломается и сколотится.

Чтобы вернуть ему некоторую «упругость» и снизить твердость до приемлемого уровня, лезвие нагревается до более низкой температуры, чем во время закалки.

Закалка зависит от времени и температуры, поэтому более высокая температура требует меньше времени.

Время отпуска: в таблице данных Sandvik указан только 30-минутный цикл отпуска с использованием приведенного ниже графика температуры / твердости.

Лично я отработал 2 раза по 2 часа при 160 ° C и испытал лезвие в Gameco в Сиднее при 56 HRC.

Я использую это лезвие почти каждый день на кухне и очень доволен его работой, так что он мне подходит.

Более опытные производители могут иметь больше знаний, чтобы добавить к этому, предпочитая 2 или даже 3 цикла закалки.

Фольга из нержавеющей стали или вакуумная термообработка?

Описанный здесь метод в газовой кузнице может использоваться без фольги из нержавеющей стали и не приведет к сильному образованию накипи. Это будет не так профессионально, как если бы лезвие было отправлено на термообработку в промышленных масштабах, но предоставит лезвие, требующее большего шлифования / шлифования, чем если бы оно было отправлено, например, в Hills для HT.

Термообработанное лезвие, показанное ниже, до притирки фаски и начала ручного шлифования.

Corin от Gameco снял действительно хорошее видео, описывающее процесс термообработки в газовой кузнице и то, как настроить кузницу на богатую смесь.

Это означает, что в кузнице недостаточно кислорода для полного сжигания всего газа, в результате чего кислород не увеличивает масштаб лезвия во время термообработки. В результате получается более чистое лезвие, требующее меньшей очистки после термообработки.

Рекомендуемое видео для просмотра: https://youtu.be/v4AuZTyEo2o

Некоторые мысли о нержавеющей стали и термообработке

Среди мастеров ножей и их энтузиастов всегда будут споры о «лучшей» стали.Есть пуристы, которые считают, что высокоуглеродистая сталь – единственная настоящая сталь для серьезных ножей. Есть и те, для кого только нож из нержавеющей стали имеет смысл.

Лично мне нравятся как простые углеродистые стали, так и современные нержавеющие стали для ножей. Я узнал, что если мне приходится делить ножи на кухне дома, они должны быть достаточно простыми, чтобы за ними могла ухаживать вся моя семья, а это значит, что из нержавеющей стали. При правильном выборе стали и тщательной термообработке я могу создать кухонный нож из нержавеющей стали, который режет так же хорошо, как и обычный высокоуглеродистый нож с гораздо меньшими затратами на обслуживание.

Термообработка из нержавеющей стали: что в ней особенного?

Для меня термическая обработка является наиболее важной частью процесса. Если я пишу на нем свое имя, это должно быть сделано в соответствии с моими стандартами. Я могу сделать нож более доступным путем машинной обработки или повысить качество ножа, сделав шлифовку вручную, но все начинается с такой же высококачественной термообработки.

Что делает термообработку нержавеющей стали сложной задачей, так это более высокие температуры и более длительное время выдержки.Кроме того, вероятность ошибки при достижении правильной температуры намного меньше. Вдобавок ко всему, для правильной закалки большей части нержавеющей стали необходимо подвергнуть ее криогенному циклу. После того, как вы прошли все этапы, единственный способ убедиться, что вы все сделали правильно, – это использовать твердомер по Роквеллу. В целом это требует довольно больших затрат на оборудование и время, поэтому многие производители ножей отправляют свои лезвия в одну из очень уважаемых фирм по термообработке. Хотя я мог сэкономить время, немного денег и уменьшить хлопоты, отправив свои лезвия на термообработку, каждое лезвие не получило бы должного внимания и заботы, необходимого для того, чтобы я мог спокойно писать на нем свое имя.

Выбор кухни из нержавеющей стали: CPM 154 CM

Я выбрал CPM 154 CM в качестве основной нержавеющей стали для кухонных ножей. CPM означает «металлургия тигельных частиц», процесс, который обеспечивает однородный сплав по всему материалу. CPM 154 CM – это сталь 154-CM, предназначенная для получения твердых частиц, которая долгое время считалась очень хорошей сталью для ножей. Марка «PM» улучшает эту сталь за счет уменьшения размера карбидов и обеспечения более равномерного распределения карбидов. Одним из побочных преимуществ является повышенная вязкость для уровня твердости по сравнению со стандартным 154-CM.Я считаю, что эта сталь обеспечивает хороший баланс между твердостью и вязкостью, сохраняя при этом отличную стойкость к пятнам.

Я тоже работаю с S35VN, но предпочитаю эту сталь для универсальных ножей. При тестировании обеих сталей на моей собственной кухне я обнаружил, что S35VN может резать лучше, чем CPM154, но нержавеющая сталь S35VN имеет тенденцию слегка оставлять пятна на некоторых из более кислых фруктов и овощей, таких как клубника и помидоры.

Термообработка CPM 154 CM

После профилирования лезвий (вырезания AKA), но до шлифовки скосов, лезвия проходят цикл снятия напряжения.Причина этого в том, что иногда в стали остается напряжение, связанное с формированием листов, и цикл снятия напряжения помогает предотвратить деформацию лезвий в дальнейшем. Для CPM 154 CM это означает 2-часовую выдержку в печи с цифровым управлением при температуре 1275 ° F.

Далее лезвия закаляются. Это самая важная часть и самая срочная. Я оборачиваю ножи фольгой из нержавеющей стали, чтобы они меньше подвергались воздействию кислорода внутри печи, помещаю их в печь и довожу температуру до 1400 ° F.Ножи замачиваются при этой температуре в течение 15 минут, чтобы лезвия были полностью прогреты. Затем обжиговую печь нагревают до температуры 1975 ° F, и лезвиям дают пропитаться в течение 45 минут. Это аустенитизирует сталь и переводит углерод и другие компоненты сплава в раствор. Затем ножи вынимаются из печи и закаливаются между толстыми алюминиевыми пластинами, что снижает температуру до 400 ° F в течение нескольких секунд.

Когда лезвия достигают комнатной температуры, их помещают в 35-литровый сосуд Дьюара, наполненный жидким азотом, как минимум на 8 часов.Эта криогенная закалка позволяет лезвиям достичь максимальной твердости. После того, как лезвия снимаются и достигают комнатной температуры, они индивидуально тестируются на твердомере по Роквеллу. На этом этапе я устанавливаю твердость 63–65 по шкале твердости С. Роквелла.

На этом этапе пора закалить лезвия, чтобы уменьшить хрупкость. Если я оставлю лезвия такими жесткими, они могут расколоться или потрескаться. Лезвия подвергаются 2 циклам отпуска по 2 часа каждый при температуре около 700 ° F.Это повышает их твердость для окончательного использования – от 61 до 62 по шкале твердости С по Роквеллу.

Итог.

К тому времени, когда я проверяю окончательную твердость, каждое лезвие проверяется на твердость как минимум 3 раза. Это может быть чрезмерно, но я разбираюсь в деталях. Я хочу, чтобы каждый нож, который я делаю, был максимально полезным – и это должно начинаться с тщательной термообработки.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Нержавеющая сталь: что, где и почему осажденная твердость и дуплексные марки

Сегодня существует около 200 различных марок нержавеющей стали, каждая из которых относится к одному из пяти семейств нержавеющих сталей: аустенитная, ферритная, мартенситная, дуплексная или дисперсионная.

Ранее мы исследовали аустенитные, мартенситные и ферритные нержавеющие стали, подробно описывая, где использовать некоторые распространенные марки и почему.Здесь упор делается на дисперсионную закалку и дуплексную нержавеющую сталь, завершающую пять семейств нержавеющей стали.

Все нержавеющие стали представляют собой сплавы на основе железа, содержащие не менее 10,5% хрома. Остальная часть состава определяется различными легирующими элементами, которые контролируют микроструктуру сплава. Для дисперсионно-упрочняемых и дуплексных нержавеющих сталей, в состав которых входят хром, никель, медь и др.

Характеристики : Осадочное твердение – это метод термообработки, используемый для увеличения предела текучести ковких материалов, поэтому он чрезвычайно прочен и устойчив к коррозии.Дуплексная нержавеющая сталь является чрезвычайно стойким к коррозии и упрочняющимся сплавам.

Теперь давайте подробнее рассмотрим четыре класса, чтобы увидеть, какие из них лучше всего подходят для каких приложений и почему.

Легирующие элементы : хром, никель, медь, ниобий

Обычно используемые марки: 2205 для дуплексного и 17-4 для дисперсионного твердения.

Затвердевание при осадках:

17-4 / Тип 630

Где это использовать : платформы для вертолетов, бумажная промышленность, лопатки турбин и контейнеры для ядерных отходов.

Почему : Сплав с дисперсионным твердением, сочетающий в себе высокую прочность и твердость с коррозионной стойкостью. Низкотемпературная термообработка исключает образование накипи и предотвращает чрезмерное коробление.

17-4 Двухлетний h2150

Где использовать: Пневматические пистолеты, головки клюшек для гольфа, гребные валы, глушители и глушители.

Почему : Высокая прочность и отличная коррозионная стойкость делают этот сплав чрезвычайно универсальным.

15-5

Где использовать : шестерни, лопатки турбин, клапаны и другие компоненты двигателей, а также контейнеры для ядерных отходов.

Почему : этот сплав обладает высокой прочностью и твердостью, а также отличной коррозионной стойкостью и отличной поперечной вязкостью.

Дуплекс:

2205

Где использовать: Энергетика, нефть и газ, химическая переработка и опреснение.

Почему : сплав с повышенным содержанием азота, этот сплав обладает превосходной стойкостью к общей коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением хлорида.

---

Нержавеющая сталь с дисперсионным упрочнением – TWI

Нержавеющие стали с дисперсионным твердением (PH) представляют собой семейство коррозионно-стойких сплавов, некоторые из которых могут подвергаться термообработке для обеспечения прочности на разрыв от 850 МПа до 1700 МПа и предела текучести от 520 МПа до более 1500 МПа, что примерно в три или четыре раза больше, чем у аустенитной нержавеющей стали. сталь типа 304 или 316.Они используются в нефтегазовой, ядерной и аэрокосмической отраслях, где требуется сочетание высокой прочности, коррозионной стойкости и, как правило, низкой, но приемлемой степени ударной вязкости. Осадочное твердение достигается добавлением меди, молибдена, алюминия и титана по отдельности или в комбинации.

Семейство дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей можно разделить на три основных типа – низкоуглеродистые мартенситные, полуаустенитные и аустенитные – типичные составы некоторых из сталей приведены в , Таблица 1 .

Таблица 1 Типичные составы некоторых более распространенных нержавеющих сталей с дисперсионным твердением

Cr11 9057 Cr11 9057 Mo

Спецификация	Общее наименование	Тип	Типичный химический анализ%
			C	Mn
Cu	Al	Ti	Прочие
A693 Tp630	17 / 4PH	мартенситный	0.05	0,75	16,5	4,25	–	4,25	–	–	Nb 0,3
	FV 520	аустенитно-мартенситный	0,05	0,6	14,5	4,75	1,4	1,7	–	–	Nb 0,3
A693 Tp631	17 / 7PH	аустенитно-мартенситный	0.06	0,7	17,25	7,25	–	–	1,25	–	–
	PH 15/7 Пн	аустенитно-мартенситный	0,06	0,7	15,5	7,25	2,6	–	1,3	–	–
А 286		аустенитный	0,04	1.45	15,25	26,0	1,25	–	0,15	2,15	В 0,25 В 0,007
	JBK 75	аустенитный	0,01	0,04	14,75	30,5	1,25	–	0,30	2,15	В 0,25 В 0,0017
	17 / 10P	аустенитный	0.07	0,75	17,2	10,8					П 0,28

Мартенситные стали PH, из которых 17 / 4PH является наиболее распространенным, превращаются в мартенсит при низких температурах, обычно около 250 ° C, и дополнительно упрочняются старением при температуре от 480 до 620 ° C.

Аустенитно-мартенситные PH-стали по существу полностью аустенитные после обработки на твердый раствор и требуют второго цикла нагрева до 750 ° C / 2 часа перед охлаждением до комнатной температуры для образования мартенсита.Некоторые из этих сплавов необходимо охладить (-50 / -60 ° C в течение восьми часов) после этой термообработки, чтобы обеспечить полное превращение в стабильную аустенитную / мартенситную структуру, хотя два наиболее часто используемых сплава, FV520 и 17 / 7PH, действительно не требует охлаждения для развития оптимальных свойств.

Старение этих сплавов происходит при температурах от 500 до 600 ° C. Аустенитные марки стабильны до комнатной температуры, повышение прочности происходит за счет выделений, образовавшихся в результате старения при 650-750 ° C.Эти полностью аустенитные марки могут обладать хорошей ударной вязкостью, а некоторые из них могут использоваться при криогенных температурах.

Для обеспечения наилучшей свариваемости рекомендуется, чтобы все три типа сплавов поставлялись в отожженном, обработанном на твердый раствор или истощенном состоянии. Сплавы в форме листа или полосы могут находиться в холодном состоянии, и свариваемость серьезно ухудшается. Как и в случае со многими дисперсионно-твердеющими сплавами, достижение механических свойств сварного шва и ЗТВ, соответствующих свойствам основного материала, является проблемой.Даже с соответствующими сварочными материалами, полной обработкой раствором и упрочнением до старения максимальная прочность соединения в полуаустенитных и аустенитных сплавах, вероятно, будет только около 90% от прочности основного металла.

Мартенситные стали PH, обработанные раствором, можно сваривать с помощью большинства традиционных процессов дуговой сварки, хотя наилучшая вязкость достигается с помощью процесса TIG (GTAW), поскольку он обеспечивает наиболее чистый металл шва. Еще лучшая ударная вязкость может быть достигнута с помощью процессов силового луча (электронно-лучевая или лазерная сварка).Для большинства сталей этой группы доступны подходящие присадочные металлы, что позволяет достичь согласованных механических свойств путем проведения термообработки после старения после сварки.

Если соединение очень сильно закреплено, то 17 / 4PH может выйти из строя вдоль линии плавления из-за растрескивания при повторном нагреве во время термической обработки старением. В этих обстоятельствах компонент следует сваривать в усредненном состоянии, а затем подвергать термообработке на твердый раствор с последующей термической термообработкой, описанной ниже. Аустенитные присадочные металлы, такие как 308L, или, для более высокой прочности металла сварного шва, дуплексные присадочные металлы, такие как 2205, могут использоваться там, где допускаются соединения с более низкой прочностью или когда возникает проблема растрескивания из-за высокой прочности.PWHT невозможна, если используется дуплексный присадочный металл или рекомендуется для аустенитного металла сварного шва из-за охрупчивания.

Мартенсит в этих сталях относительно мягкий из-за низкого содержания углерода, поэтому предварительный нагрев обычно не требуется, хотя для толстых (более 25 мм) сильно зажатых соединений предварительный нагрев около 100 ° C оказался полезным для снижения риска. растрескивания. Из-за низкой температуры, при которой эти стали превращаются в мартенсит, рекомендуется максимальная температура промежуточного прохода 200 ° C.

Поддержание очень высокой температуры между проходами приводит к превращению всего сварного шва в мартенсит при охлаждении до комнатной температуры, и изменение объема, которое происходит, когда это происходит, может затем привести к образованию трещин при закалке. Было обнаружено, что эффект повышения напряжения за счет надреза в основании угловых швов и стыковых швов с частичным проплавлением вызывает растрескивание. Если допустить снижение прочности, для решения этой проблемы можно использовать корневой проход Tp308L. Также было обнаружено, что отливки 17 / 4PH могут образовывать горячие трещины в ЗТВ во время сварки; поэтому для литых изделий содержание меди ограничивается максимум 3%.

PWHT обычно включает выдержку при 750 ° C и охлаждение до комнатной температуры, чтобы сталь была на 100% мартенситной, с последующим старением при 550 ° C. Это должно дать UTS от 900 до 1000 МПа, предел текучести от 800 до 900 МПа и пластичность около 15% в зависимости от состава сплава и температуры термообработки старением.

Полуаустенитные сплавы обычно поставляются в состоянии, обработанном раствором. Это означает, что сталь является полностью аустенитной, и предварительный нагрев обычно не требуется, хотя для сварки толстых и жестких стыков было обнаружено, что предварительный нагрев около 100 ° C является полезным.Можно использовать все обычные процессы дуговой сварки, хотя, как указано выше, TIG (GTAW) дает лучшие свойства.

Для сплавов, содержащих алюминий, например 17 / 7PH, следует избегать ручной дуговой сварки под флюсом, поскольку значительная часть алюминия теряется во время сварки; Поэтому предпочтительны процессы с защитой от инертного газа. Сварочная ванна менее жидкая, чем у неалюминиевых сплавов. Присадочные материалы подходящего состава для FV520 легко доступны, но расходные материалы 17 / 7PH трудны и дороги в получении, поэтому основной металл, срезанный с ленты, часто используется для сварки TIG.В качестве альтернативы можно использовать наполнитель 17 / 4PH или FV520; при использовании наполнителя 17 / 4PH рекомендуется предварительный нагрев до 100 ° C. PWHT аналогичны тем, которые используются для мартенситных сталей, но без термообработки в растворе и подходящего присадочного металла вряд ли можно будет достичь прочности, соответствующей прочности основного металла.

Рекомендуется, чтобы полностью аустенитные стали PH сваривали в состоянии, обработанном раствором; закалка в воде или масле от 980 ° C. Процесс старения очень медленный, требуется около 15 часов при 720 ° C для достижения полной прочности, а это означает, что ЗТВ практически не отличается от основного металла.Таким образом, оптимальная прочность может быть достигнута во время обработки старением после сварки. Эти стали, как и аустенитные нержавеющие стали, нечувствительны к холодному растрескиванию и не требуют предварительного нагрева. Однако они очень чувствительны к горячему растрескиванию из-за того, что они полностью аустенитные. Это делает сварку толстых секций проблематичной и требует очень тщательного контроля условий сварки с низким тепловложением, небольшими сварными швами и температурой между проходами, контролируемой на уровне менее 150 ° C.

Аэрокосмические сплавы, такие как AMS 5858, эквивалентный A286, были произведены с улучшенной свариваемостью. Марка 17 / 10P особенно чувствительна и не может быть сварена с подходящими присадками; Наполнитель типа 312 (29Cr / 9Ni) дает наибольшие шансы на успех, хотя горячее растрескивание в ЗТВ все еще может происходить.

Из-за присутствия алюминия и / или титана во многих сплавах следует использовать только процессы дуговой сварки в защитных газах. Доступны некоторые подходящие по составу присадочные металлы, опять же в виде марок для аэрокосмической промышленности, таких как AMS 5804, и они могут подвергаться старению для придания прочности, близкой к прочности основного металла.В качестве альтернативы можно использовать присадочный металл на основе аустенита, дуплекса или никеля.

Очевидно, что металлургия этих сталей может быть сложной, и если есть какие-либо сомнения относительно сварки или термообработки, следует обратиться за советом к специалистам.

Эту статью написал Джин Мазерс .

.