В каком масле закаливать ножи: Масло для закалки | Кузнечный форум Kovka.guru

alexxlab | 18.08.1970 | 0 | Разное

Как сделать нож своими руками: Закалка ножа

После изготовления самодельного ножа должна идти закалка. Не каленое лезвие весьма быстро тупится.

Даже если вы вытачивали нож из рессоры, то край ножа – его лезвие нагревался под воздействием механической обработки и нож необходимо закалить.

Как закалить нож

Закалка ножа в домашних условиях – это не простое дело. Казалось бы – раскалил клинок, опустил в масло или воду и готово! 

По сути – это верно, но, есть нюансы!

Нагрев должен быть неспешным. Медленный нагрев не дает образоваться крупным зернам, которые делают клинок ломким, поэтому при нагреве не надо спешить и резко поднимать температуру.

Для закалки используются следующие температуры:

    Низкоуглеродистые стали: от 727° до 950° 

    Высокоуглеродистые стали: от 680° до 850° 

    Легированные стали: от 850° до 1150° 

Для определения температуры рекомендуется использовать пирометр, но, обычно достать его проблематично.

Тут то и приходит на помощь смекалка.

У каждого металла есть точка Кюри, она названа в честь Пьера Кюри, который впервые показал, что выше определенной температуры ферромагнитные вещества переходят в парамагнитные. 

В переводе на более понятный язык – при этой температуре металл перестает примагничиваться к магниту.

Для железа точка Кюри равна 770°С, кобальта – 1127°С и так далее.

При легировании стали точка Кюри становится выше, чем у обычной высокоуглеродистой стали. А значит – мы можем с помощью обычного магнита определить – а не пора ли прекратить разогрев закаливающего ножа!

Итак, технология такова – разогреваем нож на горне и подносим его к магниту, как только кромка ножа перестает магнитится, значит пора начинать закалку!

Как правильно закалить нож в домашних условиях

Закалка обычно ведется в воде или масле. Бывает промежуточная закалка с использованием расплавленного свинца – такую закалку часто применяют для ножей из напильника.

Скорость охлаждения в разных средах разная:

    Масло комнатной температуры – 150° в сек. 

    Масло при температуре в 200° – 300° в сек. 

    Вода +27° – 450° в сек. 

    Ледяная вода – 600° в сек. 

Главное при закалке – не перезакалить сталь! Иначе лезвие ножа будет хрупким и ломким.

Нагрев ножа для закаливания старайтесь сделать как можно равномернее, иначе можно получить трещины поперек лезвия ножа. Так, к примеру – обух трижды прогревается до фиолетового свечения (285°), а острие закаливаемого ножа  – только однажды нагреется до жёлтого цвета и проверяется на магнитность.

Так же помните о прокаливаемости ножа (глубине его закаленного слоя). При закалке в воде этот показатель равен 1 мм в секунду, а в масле – вдвое меньше. 

Если вы закаливаете обоюдоострый клинок  то опускаете в воду на две секунды, а потом переносите в масло. Кромки с толщиной в два миллиметра прокалятся насквозь, а сердцевина ножа останется упругой. 

Еще одним нюансом является зонный отпуск клинка.

Например – двулезвийном (обоюдоостром) клинке греем середину с помощью прутка диаметром 10 мм, который раскаляем до максимума. А затем опускаем в кипяток на пару часов и вслед за этим – в ледяную воду.  Получается низкий отпуск средней части клинка без потери закалки на кромках.

При закалке следует использовать большой объем масла или воды. Минимум 20 литровое ведро. Это необходимо для того, что бы закалять в равномерной температуре. Меньшие объемы быстро прогреваются и, соответственно, меняются условия закалки.

При закалке нож не должен двигаться в среде! Если им болтать (а в интернете встречаются такие советы), то теплоотдача от клинка будет неравномерная и клинок может повести.

Еще одним хорошим способом является тестирование. Просто делаем несколько заготовок и пробуем на них разные способы закалки. Останавливаемся на том, который больше подходит для этой стали.

Пробуйте, экспериментируйте и у вас будет получаться!

Закалка 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?

Виды закалки

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:

Как происходит процесс закалки сталей

• 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:

• Машинное масло;
• Сургуч.

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.

Возьмите:

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

Поэтапный процесс:

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.

Возьмите:

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

Поэтапный процесс:

• 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.

Режимы отжига углеродистых сталей

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

Как закалить китайский нож

Закалка металла – это технологическая процедура, цель которой заключается в придании материалу дополнительных эксплуатационных характеристик. Операция не отличается особой сложностью – при необходимости ее можно провести даже в домашних условиях.

Данная процедура относится к категории термической обработки металла. Для достижения положительного результата материал необходимо нагреть, а затем охладить в определенной среде. Температурные параметры зависят от типа металла.

Закалка ножа способна придать инструменту повышенную прочность. При соблюдении правил обработки это свойство сохраняется десятилетиями. Современный рынок предлагает потребителям широкий выбор ножей. По этой причине процедура закалки особо востребована, поскольку сейчас риск приобрести некачественное изделие очень велик. Кроме того, термообработку проводят домашние мастера, которые предпочитают изготавливать ножи самостоятельно.

Правила качественной закалки

Чтобы правильно закалить лезвие ножа или любого другого металлического инструмента, следует соблюдать определенные правила. В противном случае можно легко испортить клинок.

Суть термообработки металла заключается в его нагреве до определенной температуры, при которой происходит изменение структуры кристаллической решетки. Далее заготовку охлаждают в водяной или масляной среде.

Закалку выполняют для достижения следующих целей:

• повышения твердости верхнего слоя изделия;
• увеличения прочности;
• повышения сопротивления на изгиб за счет снижения пластичности;
• уменьшения веса при сохранении эксплуатационных параметров.

Существует множество методов закалки металла. Основные отличия зависят от следующих параметров:

• степени нагрева;
• скорости достижения рабочей температуры;
• продолжительности термообработки;
• скорости охлаждения.

Степень нагрева зависит от содержания в металле углерода и других примесей. В качестве единицы измерения закалки обычно используют максимальную температуру.

Лучшая ножевая сталь для каления

Чтобы результат термообработки соответствовал ожиданиям, следует узнать, из какого именно металла или сплава сделан нож. Это поможет подобрать оптимальные параметры для проведения рассматриваемой процедуры.

Самым распространенным материалом для режущих предметов является сталь – сплав железа с углеродом. Известно множество ее разновидностей, которые обладают своими достоинствами и недостатками. Например, нержавеющие сорта стали, которые характеризуются повышенным содержанием углерода и наличием дополнительных примесей, отличаются хорошими режущими свойствами и стойкостью кромки лезвия. Многие производители предпочитают использовать высокоуглеродистую сталь в качестве основного ножевого материала. Особой популярностью пользуется сорт 420 НС.

Стали с низким содержанием углерода отличаются высокой пластичностью и твердостью. Вместе с тем материал будет обладать низкой устойчивостью к износу и коррозии.

Ведущие производители в качестве базового сырья используют следующие сорта стали:

1. Ламинированная. Представляет собой сварной композитный материал. Сердцевину изготавливают из твердой высокоуглеродистой стали, которую снаружи покрывают более вязким и визуально привлекательным веществом. Например, дамаском.
2. Гомогенная. Противоположность многокомпонентным материалам. Это сталь с высокой однородностью, для производства которой применяют порошковые технологии.

Любителям самостоятельной работы можно посоветовать использовать в качестве заготовки обычный напильник. Можно применять отработанный инструмент со сточенной поверхностью – это совершенно не повлияет на качество будущего изделия. В качестве основного материала советских напильников использовалась твердая нелегированная углеродистая сталь У10, которая является отличным сырьем для изготовления ножа.

Требования к камере для закаливания

Камеру для закалки ножа можно изготовить из подручных материалов без особых вложений. Самая простая конструкция с хорошими функциональными качествами состоит из нескольких мягких кирпичей и пропановой горелки.

В качестве горючего материала можно использовать кислородно-ацетиленовую смесь. Она способна разогреть заготовку до 2800 °C, что практически в четыре раза превышает аналогичный показатель пропана. Некоторой сноровки требует регулировка интенсивности пламени. Единственный недостаток смеси – очень высокая стоимость.

Главное в горне – выбор кирпичей из нужного материала. Они должны быть изготовлены из огнеупорной глины. Это залог длительной работы всей конструкции. Если вы планируете закалять ножи большой длины, можно сделать горн на полтора или два кирпича.

При выборе горелки на пропане следует обращать внимание на наличие регулирующего клапана. Это позволит подбирать оптимальный температурный режим, исходя из размеров и типа ножа.

Отверстие для нагревательной камеры можно выполнить обычным сверлом. Огнеупорные материалы не отличаются высокой твердостью, так что эта процедура не отнимает много времени. Кроме того, необходимо выполнить боковое отверстие для пламени горелки. Следует помнить, что сопло должно располагаться на расстоянии 2–3 см от края кирпича.

С помощью такой конструкции можно быстро и удобно нагревать ножи небольшого размера. Альтернативные источники тепла будут рассмотрены ниже.

Процесс закалки ножа в домашних условиях

Рассматриваемая процедура не особо сложная, поэтому научиться закаливать ножи в домашних условиях сможет даже человек без опыта подобных работ.

Для проведения термообработки понадобятся:

• две емкости, в одной из которых вода, а в другой – масло;
• источник тепла;
• клещи или инструмент с аналогичными функциями;
• заготовка.

Нож можно закалить даже на обычном костре. Заготовку кладут на раскаленные угли, где она нагревается до нужной температуры. При этом необходимо обратить внимание на пламя. Белый цвет указывает на высокую температуру. В этом случае высок риск перегрева заготовки. Как показывает опыт, оптимальный цвет для выполнения обработки – малиновый. В процессе нагрева наблюдайте за лезвием: на его поверхности не должны появляться черные или синие пятна. Это свидетельствует о том, что процесс протекает с нарушениями технологии.

После того как нож приобретет равномерный темно-красный оттенок, его достают из огня с помощью клещей и опускают в масло. Это действие необходимо повторить 3–4 раза. Длительность первого погружения не должна превышать 3 секунд. По мере остывания лезвия интервал постепенно увеличивают. Данную процедуру следует выполнять четко и быстро, без лишних движений.

Последний этап – опускание заготовки в воду. Соблюдайте осторожность: при контакте с жидкостью частицы масла могут загореться или начать брызгаться.

Выбор источника тепла

Закалка ножа – ответственная процедура, успех которой во многом зависит от выбора источника тепла. Как было написано выше, открытый огонь или горн из мягких кирпичей неплохо справляется со своими функциями. Сейчас мы рассмотрим еще одну рабочую конструкцию, которая также заслуживает внимания.

Речь идет о муфельной печи. Она позволит нагреть нож до необходимой температуры по заданному графику. Для сборки конструкции понадобится глина, обладающая огнеупорными свойствами. Из нее делают камеру нагрева и стенки печи. Приблизительные размеры приспособления:

• длина – 200–220 мм;
• ширина – 100–120 мм;
• высота – 70–80 мм;
• толщина стенок – 10 мм.

В первую очередь следует сделать каркас из картона с парафиновой пропиткой, которая предотвратит прилипание глины к стенкам. Печь и дверцу лепят отдельно. В процессе выполнения работ нужно учесть возможность усадки материала. Кроме того, важно, чтобы в стыках отсутствовали полости.

Заготовки должны сохнуть в естественных условиях. Для удаления остатков влаги их прокаливают в печи при температуре 90–100 ºC. Окончательный обжиг выполняют при 900 ºC. Охлаждение должно протекать медленно. Для этого заготовки оставляют в печи до полного остывания.

Термоэлемент проще всего изготовить из нихромовой проволоки, сечением 0,75 мм и длиной 18 м. Обмотка должна быть ровной, без соприкосновений витков между собой.

Во избежание межвиткового замыкания следует промазать обмотку сырой глиной.

В завершение рекомендуют выполнить в корпусе два отверстия. Первое необходимо для установки термопары, а второе – для визуального контроля над закалкой ножа.

Температура нагрева

От соблюдения температурного режима зависит качество обработки ножа. Недостаточный нагрев ведет к неполной закалке. В результате не образуется мартенситной структуры или остаются участки феррита в зависимости от типа стали. Это приводит к снижению твердости ножа.

Аналогичный результат возможен в случае «подстуживания» заготовки. Это значит, что деталь нагрели до заданной температуры, однако в процессе переноса изделия из печи в закалочный бак прошло много времени. Такое случается при закалке ножей небольшого размера, особенно при значительной удаленности емкости с жидкостью.

Перегрев заготовки ведет к деформации изделия или появлению трещин. Для справки приведем рабочую температуру закалки отдельных сортов стали:

• низкоуглеродистая – 730–945 ºC;
• легированная – 850–1150 ºC;
• высокоуглеродистая – 678–851 ºC.

Охлаждение и графитовая закалка

При значительной толщине режущей кромки ножа можно прибегнуть к методу закалки графитом. Этот способ также подходит для повышения качества самоделок, изготовленных из подручных инструментов. Суть метода заключается в закалке ножа через графитовую стружку.

Охлаждение заготовки – важный этап обработки. Особенности процедуры зависят от типа ножа. Например, низколегированную сталь охлаждают в воде. Для ножей из нержавейки используют минеральное масло со специальными присадками.

Процедура отпуска

После термической обработки в структуре ножа накапливаются внутренние напряжения. Они негативно влияют на эксплуатационные качества, снижая прочность, твердость и упругость. Для устранения внутренних напряжений выполняют отпуск металла. Эта процедура начинается с нагрева ножа до пластичности материала.

Основное отличие от закалки заключается в методе охлаждения. Процедура протекает в естественных условиях, без резких перепадов температуры.

Для достижения наилучших результатов рекомендуют выполнять отпуск в муфельной печи. В ней процедура охлаждения будет протекать плавно.

Для проверки качества обработки рекомендуем использовать обычный напильник. При недостаточной обработке изделие будет липнуть к нему, а кромка лезвия согнется. В этом случае можно попробовать спасти изделие путем повторного отжига и закалки.

Некоторые считают, что наилучший эффект достигается при использовании сургуча и скипидара.

А вы пробовали выполнять закалку ножа самостоятельно? Какой метод обработки вы считаете наилучшим? Напишите ваше мнение в блоке комментариев.

Закалка металла – это технологическая процедура, цель которой заключается в придании материалу дополнительных эксплуатационных характеристик. Операция не отличается особой сложностью – при необходимости ее можно провести даже в домашних условиях.

Данная процедура относится к категории термической обработки металла. Для достижения положительного результата материал необходимо нагреть, а затем охладить в определенной среде. Температурные параметры зависят от типа металла.

Закалка ножа способна придать инструменту повышенную прочность. При соблюдении правил обработки это свойство сохраняется десятилетиями. Современный рынок предлагает потребителям широкий выбор ножей. По этой причине процедура закалки особо востребована, поскольку сейчас риск приобрести некачественное изделие очень велик. Кроме того, термообработку проводят домашние мастера, которые предпочитают изготавливать ножи самостоятельно.

Правила качественной закалки

Чтобы правильно закалить лезвие ножа или любого другого металлического инструмента, следует соблюдать определенные правила. В противном случае можно легко испортить клинок.

Суть термообработки металла заключается в его нагреве до определенной температуры, при которой происходит изменение структуры кристаллической решетки. Далее заготовку охлаждают в водяной или масляной среде.

Закалку выполняют для достижения следующих целей:

• повышения твердости верхнего слоя изделия;
• увеличения прочности;
• повышения сопротивления на изгиб за счет снижения пластичности;
• уменьшения веса при сохранении эксплуатационных параметров.

Существует множество методов закалки металла. Основные отличия зависят от следующих параметров:

• степени нагрева;
• скорости достижения рабочей температуры;
• продолжительности термообработки;
• скорости охлаждения.

Степень нагрева зависит от содержания в металле углерода и других примесей. В качестве единицы измерения закалки обычно используют максимальную температуру.

Лучшая ножевая сталь для каления

Чтобы результат термообработки соответствовал ожиданиям, следует узнать, из какого именно металла или сплава сделан нож. Это поможет подобрать оптимальные параметры для проведения рассматриваемой процедуры.

Самым распространенным материалом для режущих предметов является сталь – сплав железа с углеродом. Известно множество ее разновидностей, которые обладают своими достоинствами и недостатками. Например, нержавеющие сорта стали, которые характеризуются повышенным содержанием углерода и наличием дополнительных примесей, отличаются хорошими режущими свойствами и стойкостью кромки лезвия. Многие производители предпочитают использовать высокоуглеродистую сталь в качестве основного ножевого материала. Особой популярностью пользуется сорт 420 НС.

Стали с низким содержанием углерода отличаются высокой пластичностью и твердостью. Вместе с тем материал будет обладать низкой устойчивостью к износу и коррозии.

Ведущие производители в качестве базового сырья используют следующие сорта стали:

1. Ламинированная. Представляет собой сварной композитный материал. Сердцевину изготавливают из твердой высокоуглеродистой стали, которую снаружи покрывают более вязким и визуально привлекательным веществом. Например, дамаском.
2. Гомогенная. Противоположность многокомпонентным материалам. Это сталь с высокой однородностью, для производства которой применяют порошковые технологии.

Любителям самостоятельной работы можно посоветовать использовать в качестве заготовки обычный напильник. Можно применять отработанный инструмент со сточенной поверхностью – это совершенно не повлияет на качество будущего изделия. В качестве основного материала советских напильников использовалась твердая нелегированная углеродистая сталь У10, которая является отличным сырьем для изготовления ножа.

Требования к камере для закаливания

Камеру для закалки ножа можно изготовить из подручных материалов без особых вложений. Самая простая конструкция с хорошими функциональными качествами состоит из нескольких мягких кирпичей и пропановой горелки.

В качестве горючего материала можно использовать кислородно-ацетиленовую смесь. Она способна разогреть заготовку до 2800 °C, что практически в четыре раза превышает аналогичный показатель пропана. Некоторой сноровки требует регулировка интенсивности пламени. Единственный недостаток смеси – очень высокая стоимость.

Главное в горне – выбор кирпичей из нужного материала. Они должны быть изготовлены из огнеупорной глины. Это залог длительной работы всей конструкции. Если вы планируете закалять ножи большой длины, можно сделать горн на полтора или два кирпича.

При выборе горелки на пропане следует обращать внимание на наличие регулирующего клапана. Это позволит подбирать оптимальный температурный режим, исходя из размеров и типа ножа.

Отверстие для нагревательной камеры можно выполнить обычным сверлом. Огнеупорные материалы не отличаются высокой твердостью, так что эта процедура не отнимает много времени. Кроме того, необходимо выполнить боковое отверстие для пламени горелки. Следует помнить, что сопло должно располагаться на расстоянии 2–3 см от края кирпича.

С помощью такой конструкции можно быстро и удобно нагревать ножи небольшого размера. Альтернативные источники тепла будут рассмотрены ниже.

Процесс закалки ножа в домашних условиях

Рассматриваемая процедура не особо сложная, поэтому научиться закаливать ножи в домашних условиях сможет даже человек без опыта подобных работ.

Для проведения термообработки понадобятся:

• две емкости, в одной из которых вода, а в другой – масло;
• источник тепла;
• клещи или инструмент с аналогичными функциями;
• заготовка.

Нож можно закалить даже на обычном костре. Заготовку кладут на раскаленные угли, где она нагревается до нужной температуры. При этом необходимо обратить внимание на пламя. Белый цвет указывает на высокую температуру. В этом случае высок риск перегрева заготовки. Как показывает опыт, оптимальный цвет для выполнения обработки – малиновый. В процессе нагрева наблюдайте за лезвием: на его поверхности не должны появляться черные или синие пятна. Это свидетельствует о том, что процесс протекает с нарушениями технологии.

После того как нож приобретет равномерный темно-красный оттенок, его достают из огня с помощью клещей и опускают в масло. Это действие необходимо повторить 3–4 раза. Длительность первого погружения не должна превышать 3 секунд. По мере остывания лезвия интервал постепенно увеличивают. Данную процедуру следует выполнять четко и быстро, без лишних движений.

Последний этап – опускание заготовки в воду. Соблюдайте осторожность: при контакте с жидкостью частицы масла могут загореться или начать брызгаться.

Выбор источника тепла

Закалка ножа – ответственная процедура, успех которой во многом зависит от выбора источника тепла. Как было написано выше, открытый огонь или горн из мягких кирпичей неплохо справляется со своими функциями. Сейчас мы рассмотрим еще одну рабочую конструкцию, которая также заслуживает внимания.

Речь идет о муфельной печи. Она позволит нагреть нож до необходимой температуры по заданному графику. Для сборки конструкции понадобится глина, обладающая огнеупорными свойствами. Из нее делают камеру нагрева и стенки печи. Приблизительные размеры приспособления:

• длина – 200–220 мм;
• ширина – 100–120 мм;
• высота – 70–80 мм;
• толщина стенок – 10 мм.

В первую очередь следует сделать каркас из картона с парафиновой пропиткой, которая предотвратит прилипание глины к стенкам. Печь и дверцу лепят отдельно. В процессе выполнения работ нужно учесть возможность усадки материала. Кроме того, важно, чтобы в стыках отсутствовали полости.

Заготовки должны сохнуть в естественных условиях. Для удаления остатков влаги их прокаливают в печи при температуре 90–100 ºC. Окончательный обжиг выполняют при 900 ºC. Охлаждение должно протекать медленно. Для этого заготовки оставляют в печи до полного остывания.

Термоэлемент проще всего изготовить из нихромовой проволоки, сечением 0,75 мм и длиной 18 м. Обмотка должна быть ровной, без соприкосновений витков между собой.

Во избежание межвиткового замыкания следует промазать обмотку сырой глиной.

В завершение рекомендуют выполнить в корпусе два отверстия. Первое необходимо для установки термопары, а второе – для визуального контроля над закалкой ножа.

Температура нагрева

От соблюдения температурного режима зависит качество обработки ножа. Недостаточный нагрев ведет к неполной закалке. В результате не образуется мартенситной структуры или остаются участки феррита в зависимости от типа стали. Это приводит к снижению твердости ножа.

Аналогичный результат возможен в случае «подстуживания» заготовки. Это значит, что деталь нагрели до заданной температуры, однако в процессе переноса изделия из печи в закалочный бак прошло много времени. Такое случается при закалке ножей небольшого размера, особенно при значительной удаленности емкости с жидкостью.

Перегрев заготовки ведет к деформации изделия или появлению трещин. Для справки приведем рабочую температуру закалки отдельных сортов стали:

• низкоуглеродистая – 730–945 ºC;
• легированная – 850–1150 ºC;
• высокоуглеродистая – 678–851 ºC.

Охлаждение и графитовая закалка

При значительной толщине режущей кромки ножа можно прибегнуть к методу закалки графитом. Этот способ также подходит для повышения качества самоделок, изготовленных из подручных инструментов. Суть метода заключается в закалке ножа через графитовую стружку.

Охлаждение заготовки – важный этап обработки. Особенности процедуры зависят от типа ножа. Например, низколегированную сталь охлаждают в воде. Для ножей из нержавейки используют минеральное масло со специальными присадками.

Процедура отпуска

После термической обработки в структуре ножа накапливаются внутренние напряжения. Они негативно влияют на эксплуатационные качества, снижая прочность, твердость и упругость. Для устранения внутренних напряжений выполняют отпуск металла. Эта процедура начинается с нагрева ножа до пластичности материала.

Основное отличие от закалки заключается в методе охлаждения. Процедура протекает в естественных условиях, без резких перепадов температуры.

Для достижения наилучших результатов рекомендуют выполнять отпуск в муфельной печи. В ней процедура охлаждения будет протекать плавно.

Для проверки качества обработки рекомендуем использовать обычный напильник. При недостаточной обработке изделие будет липнуть к нему, а кромка лезвия согнется. В этом случае можно попробовать спасти изделие путем повторного отжига и закалки.

Некоторые считают, что наилучший эффект достигается при использовании сургуча и скипидара.

А вы пробовали выполнять закалку ножа самостоятельно? Какой метод обработки вы считаете наилучшим? Напишите ваше мнение в блоке комментариев.

Даже если лезвие ножа изготовлено из высококачественной стали, оно все равно будет непрочным без предварительной закалки. Такой клинок может сломаться уже при небольшом нажиме, да и заточить его будет проблематично. Многих пользователей не зря интересует вопрос, как закалить нож в домашних условиях, ведь именно после термообработки физико-механические свойства металла существенно улучшаются. В процедуре нет ничего сложного, однако, если выполнить ее неверно, режущая часть инструмента будет быстро тупиться, что сделает эксплуатацию малоэффективной.

Особенности работы со сталью

Основной целью закалки металла является изменение его структуры и перестроение атомной решетки. При повышении температуры выше пиковой отметки, называемой точкой Кюри, сталь обретает особую прочность и износостойкость. Последующее быстрое охлаждение позволяет снизить хрупкость металла, возникающую вследствие внутреннего напряжения, и повысить его пластичность. Сломать хорошо закаленную сталь будет уже непросто – трещины на ней появятся лишь при сгибании под углом свыше 45°. Однако нарушение технологии закалки может привести к переходу атомной решетки в промежуточное состояние. При этом прочность материала, напротив, снизится.

Правильная закалка ножа в домашних условиях не так уж сложна. Главное – точно соблюдать время, температуру нагрева и охлаждения. При отсутствии специального оборудования не каждый вид стали получится закалить. Для этой цели подходят лишь металлы с высоким содержанием углерода. Узнать, какой вид стали использовался для изготовления лезвия, можно по маркировке – клейму на клинке.

Проще всего работать с изделиями из конструкционной разновидности марок 45, 50, жаропрочной 40´13 или инструментальной. Причем, чем выше содержание углерода, тем прочнее будет лезвие, однако обрабатывать (затачивать) его будет сложнее. Клинки из стали высокоуглеродистых марок и легирующих сплавов закаливают при довольно высоких температурах в специальных камерах. Малоуглеродистые стали, содержащие в маркировке цифры 10, 20 и 25, и чугун данной процедуре не подвергают.

В качестве охладителя используются жидкая среда, машинное масло (отработка) или вода. Слишком быстрое снижение температуры нежелательно – оно может привести к появлению трещин. Поэтому важно соблюдать точное время не только закалки, но и дальнейшего охлаждения.

Чтобы определить, насколько качественно закалена сталь, следует провести напильником по режущему краю клинка. Инструмент должен идти ровно, без усилий, легко отходить от поверхности, не прилипая к металлу.

Способы закаливания

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

В камере

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

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

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

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

На открытом огне

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

Так как длительное наблюдение за открытым огнем может повлиять на зрение, глаза следует защитить специальными очками. Не помешает также надеть спецодежду из хлопка – синтетика при попадании искры способна быстро воспламениться.

Как провести процедуру самостоятельно

Для этого не обязательно иметь какой-либо опыт – достаточно точно следовать инструкции, которая подскажет, как закалить ножи в домашних условиях своими силами. Процедура может применяться для любого типа лезвий – топора, ножниц, прочего режущего инструмента.

Источник нагрева

На открытом воздухе часть тепла, исходящая от костра, улетучивается – полученной температуры, особенно при термообработке высокоуглеродистой стали, может оказаться недостаточно. В этих случаях лучше использовать муфельную печь, резак, паяльную лампу, кузнечный горн, даже обычную электро или газовую плиту. При изготовлении партии ножей время закалки лучше определить экспериментально с помощью теста. Для этого несколько пластин из металла нагревают: одну по максимуму, другую – чуть меньше.

Топливом выступают угли, которые разогревают максимально до белого цвета. Оттенок пламени при этом – желто-оранжевый или малиновый. Огонь должен распределяться равномерно по всей площади костра. После термообработки раскаленный предмет трижды опускается на несколько секунд в масло. Последний этап – погружение в емкость с водой. Жидкость следует предварительно хорошо перемешать (взболтать).

Температурный режим

Существует несколько способов закалки стали с разной температурой нагрева, временем выдержки и скоростью охлаждения. Для каждой марки металла нужен определенный температурный режим:

• для ножей из низкоуглеродистой стали диапазон температур должен составлять 757-950 °С;
• клинки из высокоуглеродистых марок закаливают при 680-850 °С;
• легирующим сплавам потребуется разогрев до 850-1150 °С.

В производственных условиях для определения степени нагрева используют прибор для бесконтактного измерения – пирометр, в быту применяют обычный магнит. При значительном повышении температуры магнитные свойства металла снижаются: если стальная заготовка к нему не притягивается – температура оптимальна.

Опытные мастера способны определить качество закалки по цвету стали: чем он светлее, тем сильнее нагрев. Перекаливать металл не следует, иначе он почернеет и отчистить его будет невозможно. Затачиваемая часть клинка нагревается 3 раза до почти фиолетового цвета, то есть до температуры 285 °С. Режущую же часть обрабатывают на огне только раз, но нагревают сильнее, до появления желто-оранжевого оттенка, то есть до 950-1000 °С.

Красный цвет свидетельствует о нагреве до 720-950 °С. Малиновый или светло-вишневый оттенки стали означают, что температура разогрева соответствует 800-850 °С. Появление в пламени бордового цвета свидетельствует о том, что лезвие накалилось недостаточно, лишь до 650-720 °С, коричневого – температура не выше 530-580 °С.

Светлая радужка может образоваться и вследствие появления слоя окислителя. В этом случае ситуация обратная: чем светлее этот тончайший верхний слой, тем ниже температура.

Охлаждение и отпуск

В зависимости от метода термообработки и типа клинков используют разные способы охлаждения, к примеру, в минеральном масле (отработке) или обычной воде с добавлением соли. Варианты:

• если закаляемые лезвия нагревают докрасна, их остужают в масле, окуная в него трижды, чтобы каждое последующее охлаждение было продолжительнее предыдущего; последний этап – погружение в предварительно размешанную воду;
• для ножей с двухсторонними лезвиями, для придания им большей остроты и упругости, клинки, напротив, вначале опускают в воду на пару секунд, а затем в отработку;
• чтобы середина лезвия была максимально упругой, можно вначале прогреть ее металлическим прутком, затем на пару часов погрузить нож в кипяток, далее – в ледяную воду.

Следует учесть, что в масле (отработке) металл остывает в 2 раза быстрее. Для определения скорости охлаждения материала в разных растворах можно обратиться к сводной таблице.

Используемая среда	Скорость охлаждения, °С
Вода, нагретая до 27 °С	450
Масло комнатной температуры	150
Ледяная вода	600
Машинное масло, прогретое до 20 °С	150

Прошедшая закалку и охлаждение сталь все еще слишком хрупкая. Для дальнейшего увеличения характеристик пластичности и вязкости ее следует вновь прогреть в течение часа, но лишь до 150-200 °С (данную процедуру и называют отпуском). Для легированного металла температура должна быть в пределах 270-320 °С, для быстрорежущего – еще выше. Чтобы клинок при быстром охлаждении не прогнулся, его необходимо опускать в жидкость строго вертикально, режущая кромка должна быть внизу, а лезвие при этом – оставаться неподвижным.

Определение качества работы

Качество работы правильно закаленного ножа определяется следующими параметрами:

• лезвие должно сохранять прочность при соприкосновении с другими материалами;
• твердость металла обеспечивает и качество заточки – ее должно хватать надолго;
• срок службы ножа определяет также его износостойкость, то есть длительность использования без потери режущих свойств. Хороший инструмент при регулярной заточке способен прослужить до 10 лет.

Не менее важным показателем является пластичность. Материал должен достаточно легко гнуться, а при разгибании без проблем принимать прежнюю форму. Только при соблюдении вышеперечисленных требований клинок прослужит долго.

Видео

Можно ли починить штык нож???

Прохожий 03.10.2001 – 06:36

Здравствуйте, уважаемые.
Кто знает, можно ли в принципе починить штык-нож, если клинок сломан у рукояти?
Приварить его можно?

Alex_Fox 03.10.2001 – 11:09

Вообще у меня был сломаный нож, но не штык-нож, а небольшой охотничий (каленая сталь ок 3-х мм). Заварить заварили, держится до сих пор, но несколько неаккуратно получилось. Сварка не полностью расплавляет металл, а, в основном, делает наплав сверху. Далее подточили на наждаке и поставили на место. Недостаток поломки – треснула прямо под гардой, пришлось еще и ее подгонять. Аргоном или газом не вари (отпустишь металл), кемпингом тоже не стоит (он для точечной сварки). Лучше электросварка, еще лучше, если можно нормально закалить после этого. Металл прогревается около 4-х см вокруг. Для хвостовика некритично, а для лезвия – сам понимаешь…

DM 08.10.2001 – 14:22

Не имеет никакого смысла – получится уродство
и все равно им можно будет только колбасу резать после ремонта.
Лучше и не пытаться…
На мой взгляд, штык нож для АК74 – метать вообще нельзя!!! и ронять на твердую поверхность тоже…

Alex_Fox 11.10.2001 – 04:09

Что верно, то верно, но если хочется человеку восстановить любимый нож, помогем чем могем.

DM 11.10.2001 – 07:05

Согласен

Reaper 24.11.2001 – 06:18

Закаленная сталь штык-ножа плохо поддается какой бы то ни было сварке и впоследствии все равно треснет по шву или около него. Предполагаемые варианты решения проблемы:

1) Спаять графитовой или карбидной прокладкой под давлением. Подробнее – в “Справочнике паяльщика”. Не ахти какой метод применительно к клинку, да еще обломанному у самой рукояти;

2) Отпустить сталь, сварить в инертном газе и заново закалить в мягких условиях (например, в масле). Гораздо лучше пайки. Если интересно, могу выложить руководство, как делать отпуск и повторную закалку.

Хотя, конечно, стандартный штык-нож того не стоит – всегда можно раздобыть новый. Ладно бы там был огненный меч или хотя бы сабля какого-нибудь исторического персонажа. 😛
Оно бы, по крайней мере, стоило такого труда и таких денег.

Mr_Mike 26.11.2001 – 04:49

Reaper, вообще-то если можно выложить руководство по закалке/отжигу – или намылить дабы не засорять конфу – моя благодарность не будет иметь границ (нуу, в пределах разумного).

Mr_Mike 29.11.2001 – 11:02

И тишина…. Ау,Reaper!..

Reaper 04.12.2001 – 04:39

Хорошим руководством по закалке зосорить эту конфу довольно сложно. Вот некоторые вещи, которые надо помнить:
1) Температура воды должна быть строго 27 градусов;
2) Чтобы нож мог резать стекло, надо закаливать его не в воде, а в сургуче – макать в сургуч, каждый раз в новое место, пока не остынет и не перестанет входить в сургуч;
3) Перед закалкой сталь хорощо бы науглеродить. Один из рецептов: 1 часть толченого стекла, 200 соли, 8 частей животного (костяного) угля, 2 древесного угля, 2,5 части ржаной муки, 25 канифоли и 1299 частей желтой кровяной соли. Все растереть в порошок и замесить в спирте до консистенции густого теста. Покрыть клинок перед закалкой;
4) Другой рецепт: 700 канифоли, 300 желтой кровяной соли, 100 медного купороса, 100 льняного масла. Добавляя в этом порядке, варить в горшке, постоянно помешивая, до улетучивания 200 частей. Массу вылить в ящики и дать затвердеть. Клинок накалить до вищнево-красного цвета и воткнуть в массу (если сталь плохая, то повторить 3-4 раза). Затем клинок накалить еще раз и погрузить в холодную воду (27 градусов). Сталь будет твердой и очень упругой.
Источник – “Справочник кустаря”, 1931 год.

Mr_Mike 04.12.2001 – 05:08

2 Reaper. Спасиба, дарагой, да!
Пару вопросов для уточнения:
1. Инфа выше касается закалки в воду, так? А по поводу закалки в масло ничо нет? Оченно надо…
2. По поводу обогатительной смеси #1: “…Покрыть клинок перед закалкой…” – Закаливать со смесью на клинке, так? Как катану для хамона?
3. По поводу обогатительной смеси #2: “…помешивая, до улетучивания 200 частей…” 200 частей должно уйти или 200 всего остаться?
Закалка в сургуч:
ИМХО закалка до твердости 65-66 HRC не есть гут – кромка будет щербиться и выкрашиваться. Вот тута у меня мысель – если после закалки (55-56 HRC)клинок в атмосфере азота (50 атм) подвергнуть лазерному удару для образования нитрида или карбида толщиной 20..150 мкм,э?
Ишшо раз сенкс.

[This message has been edited by Mr_Mike (edited 04-12-2001).]

Alex_Fox 05.12.2001 – 02:53

Лет около 10 назад слышал, что кажется для дамаска для закалки использовался животный жир, в частности – свиное сало.
Может, пошутили, но способ закалки сильно похож на закалку в сургуче, о котором рассказывал Reaper.

[This message has been edited by Alex_Fox (edited 06-12-2001).]

Reaper 06.12.2001 – 07:40

1) Закаливать лучше не в жире, а в минеральном масле. Так и делали в Дамаске. Могли бы догадаться – мусульманам ни к чему связываться со свиным жиром, потом такой клинок разве что европейцам и продашь…
2) Смесь надо наносить перед началом нагрева.
3) Пока не останется 1000 частей.

Mr_Mike 07.12.2001 – 10:26

Вот меня интересует такой вопрос – всякое ли масло годится для закалки? Машинное попрет? А отработанное моторное? А сливочное? 😊
Есть ли к-л критерии на температуру масла?

Caucasian64 07.12.2001 – 10:38

Luchshe vibrosi i ne pozor roditelei

Mr_Mike 08.12.2001 – 11:39

2Caucasian64

Дарагой, читаем плохо, да? Школа не хадыл,э?
Дражайший и я сказал бы-достопочтенный Caucasian64 (надеюсь 64 – ето не ваш IQ)советую посмотреть кто начал топик – кому надо было чинить нож – и кто я (по профайлу побачь) Тока внимательно. Мине нужна инфа по закалке – если ее в этом топике выкладывают то я ее здесь и обсуждаю. Вопрос сломанных ножей мине не касается.И не надо касаться родителей. Все, пиши письма мелким почерком.
“я джигит кинжал достал,э…”

[This message has been edited by Mr_Mike (edited 09-12-2001).]

Caucasian64 10.12.2001 – 08:44

Ia tak ponial chto shtik bil ot AKM. 😛 Nu a eto,kak skazal velikii i mudriy znakomii bivshii ZK ,vesch kotoroi xorosho teploe govno rezat’.Ia tak dumaiy!(mimino smotrel?).Esi cgelovek xochet svarit AK shtik znachit zhivet ne po sredstvam(neposredstvenniy). 😊 KA-BAR, xoroshee pero,rekomenduiu.A v shkolu ia xodil i po russkomu i literature bilo 5/5.A tak zhe i Med Institut pod nogi popalsia.64-eto sudba!IQ u menia takoi nizkii chto tolko v Yale University na rabotu vziali.Vot tak bivshii zemliachok! 😀

Mr_Mike 11.12.2001 – 12:13

*** …если хочется человеку восстановить любимый нож, помогем чем могем.***
Кто не помогает – тот мешает. А свои заслуги перед отечеством и я могу перечислить. Тоже есть чем похвастаться. Вот, так-то, бывший землячок. А вообще-то молодец, топик почитал, тип ножа уяснил, а главное так и не понял…Жаль…

Mr_Mike 11.12.2001 – 01:02

Ау,Reaper, ты где? Я тут замонался без толку трещать.

Dr. Watson 11.12.2001 – 02:47

Безусловно, штык-нож АК — это больше штык, чем нож. Он дорог, пожалуй, больше как символ. “На этих штыках держалась Империя” — хочу на своем экземпляре сделать гравировку и повесить на стену. На большее он не годится. Хочет человек его починить — его дело. Сможем — поможем.

Пижониться эмиграцией… Ах, Йель, ах Америка… “Страна равных возможностей”. Среди потомков “Мейфлауера”. Как там, в диаспоре, ассимиляция идет?

Ну, да ладно. Caucasian, извини, коль что не так, но будь ласка, не махай шашкой, не горячись. Участвуй, плззз, с достоинством. ОК?

Caucasian64 11.12.2001 – 06:25

Privet,Dok,assimilicia idet medlenno,no verno,i esli bi CCCP ne razvalili ia bi nikogda ne uexal(pover chto zhil ia tam luchshe,za isklucheniem zakonnogo oruzhia).Da ,a shashkoi maxat nachal (ia tak dumaju),ne ia pervii(no nash bronepoezd….).Shtik k AK zdes $15.A skolko u vas?U menia net scanera, ato bi pomestil raznix kartinok iz kataloga.Da, a vi mozhete viiti na site Shotgun News?Daiju web site-www.shotgunmews.com.Ia vse vremia pokupaju ottuda patroni.A na schet uspexov-tak ia paxal po 12-13 casov v den bez vixodnix i otpuskov 4 goda v limuzine,poka zalez v Yale.Seichaskonechno ia belii chelovek i xozhu na rabotu kogda i vo skolko xochu ,u menia opublikovano 7 nauchnix rabot, ezzhu po strane , letom poedu v nauchnuju komandirovku v Guatemalu (oxota tam govoriat -skazka).Vsem privet,Ia skazal-vsem,i s shashkami tozhe.

kapsul 11.12.2001 – 06:27

Из того что понаписал Caucasian могу подписаться пол-ко под словами на счет Ka-Bar-чика. Действительно вещь хорошая, я с ним уже лет 8 по полям мотаюсь (геолог я) и без притензий, главное правильно заточить

Caucasian64 11.12.2001 – 10:41

Kapsul delo govorit.Kstati na skolko M 16-dermo po sravneniju s AK,nastolko M 16 shtik luchshe.A tak zhe stiki ot Mausera i M1 karabina.KA-BAR po katalogu $28.90, a u vas?Voobsche stiki k M16 delaet Solingen,po licenzii Colt.

Caucasian64 13.12.2001 – 06:47

OK, ia ubral svoi post.Voobsche-to ia ne lubitel nozhei. Poshel k sebe na ognesrel,see you there soon.

Reaper 13.12.2001 – 08:01

Sorry за что, что не всегда отвечаю сразу…туговато с инетом.
В средние века для закалки брали масляную фракцию нефти (то есть ту, которая после нафты – лигроиновой фракции). Машинное масло лучше не брать. Легкое типа веретенного или часового – ничего, но лучше раздобыть специальное для закалки. Надо ехать туда, где до сих пор делают качественное холодное оружие (Ближний и Средний Восток).

Mr_Mike 14.12.2001 – 10:36

Ясно, сенкс.

Dr. Watson 14.12.2001 – 11:12

Caucasian64
esli bi CCCP ne razvalili ia bi nikogda ne uexal.Seichas konechno ia belii chelovek.

Все верно. И мне после “братской, социалистической”, а ныне феодальной республики долго пришлось подниматься в России. Сейчас и о себе могу сказать, что “побелел”. И хорошо, что мигрировал. Не хочется киплинговское “бремя белого человека” примерять на себя заново.

О ножах… КаБар не пробовал. Пользую сейчас финский J.Marttiini, стилизованный под штурмовой, оксидирован, но без лишнего, кроме идиотского компаса в пятке неопреновой рукояти. Заточку держит более-менее неплохо, сталь слегка мягковата. Удобны народные финские ножны, в которых нож утоплен до середины рукояти и поэтому не пристегнут.

А так исповедую “теорию трех ножей” — боевой нож, мачете и Handymann (вместо Викторинокса).

Caucasian64 14.12.2001 – 06:30

Privet,Dok,Ia ne znaju vozmozhnosti comp. v tvoem polzovanii,i voobsche ia ne comp. genii,esli smozhesh,posmotri-www.tapco.com,Nozhi -klass.Shtik ot M16-survival knife,M9 Ranger,Commando,Special forces-ot $59.99 do $ 69.99 tam -zhe AK shtik-$18.00.

в домашних условиях. Как сделать закаленное железо

На чтение 24 мин Просмотров 127 Опубликовано 23.02.2021

Введение

Есть характеристика стали – наследственная и приобретенная зернистость. Размер зерна может быть меньше и больше, а также он меняется под воздействием высоких температур. Насколько быстро – зависит от количества примесей. Нельзя однозначно сказать, какая кристаллическая решетка, какие соединения лучше. В одних случаях от этого зависит прочность, в других пластичность. Этот показатель необходимо менять в зависимости от того, какая обработка предстоит. Если листовую сталь или профиль планируют подвергнуть резке, то следует провести процедуру, приводящую к укрупнению зерна. А если работа предстоит с высокоуглеродистой сталью, то лучше обрабатываются заготовки с мелкозернистой структурой.

Изменить зернистость достаточно трудно. При этом нужно учитывать наследственную склонность. Это не значит, что сплав в любом случае будет иметь крупные зерна, но при одинаковом нагреве двух брусков с различной наследственностью один быстрее другого произведет рост соединений. Поэтому фактор очень важен при подборе нагрева. Так не каждый как правильно закалять металл в домашних условиях можно только выборочно, следует знать химический состав.

Сплав имеет множество примесей. Среди них:

• Феррит. Это основополагающий элемент, которого больше всего. Он несет основные свойства, остальные вещества только увеличивают или уменьшают их.
• Перлит. Увеличивает твердость и прочность на растяжение и сжатие.
• Цементит. Химическая формулы – железо с углеродом. И хоть элемент «С» увеличивает прочностные характеристики, если применять FeC чистым, то можно удивиться его хрупкости.
• Графит. Высокоуглеродистые дамасские стали получаются при насыщении этой примесью в момент обработки методом ковки.
• Аустенит. Формируется в момент очень высокого нагрева. При этом увеличивается пластичность, а также исчезают магнитные свойства.

Если углерода в составе от 0% до 2,18%, то мы имеет дело со сталью – низкоуглеродистой (до 0,8%) или углеродистой. А если его больше, чем 2,18%, то перед нами прочный чугун. Делаем вывод: характеристики зависят от двух причин:

• количество примесей;
• степень термальной обработки.

И если первое вы не сможете изменить самостоятельно, то второе – наверняка.

Отличия закаливаемости от прокаливаемости

Каждая марка стали обладает определенной закаливаемостью, которая характеризуется ее способностью приобретать при закалке требуемую твердость. Основные факторы, влияющие на закаливаемость стали, — это процентные доли углерода и легирующих добавок. Нижний предел содержания углерода, после которого сталь не воспринимает закалку, равен 0.2 %. Прокаливаемость характеризуется глубиной проникновения в объем металла закаленной структуры (полностью мартенситной или состоящей из троостита и мартенсита). Легирующие добавки в виде молибдена, хрома, никеля и пр. увеличивают как закаливаемость, так и прокаливаемость, а добавление кобальта их понижает.

Мартенсит и мартенситное превращение в сталях

Мартенсит — это пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе (α-Fe). Что такое аустенит, цементит, феррит и перлит читаем здесь. При нагреве эвтектоидной стали (0,8 % углерода) выше точки А1, исходная структура перлит превратится в аустенит. При этом в аустените растворится весь углерод, который имеется в стали, т. е. 0,8 %. Быстрое охлаждение со сверхкритической скоростью (см. рисунок ниже), например в воде (600 °С/сек), препятствует диффузии углерода из аустенита, но кристаллическая ГЦК решетка аустенита перестроится в тетрагональную решетку мартенсита. Данный процесс называется мартенситным превращением. Он характеризуется сдвиговым характером перестройки кристаллической решетки при такой скорости охлаждения, при которой диффузионные процессы становятся невозможны. Продуктом мартенситного превращения является мартенсит с искаженной тетрагональной решеткой. Степень тетрагональности зависит от содержания углерода в стали: чем его больше, тем больше степень тетрагональности. Мартенсит — это твердая и хрупкая структура стали. Находится в виде пластин, под микроскопом выглядит, как иглы.

Температура закалки для большинства сталей определяется положением критических точек А1 и А3. На практике температуру закалки сталей определяют при помощи марочников сталей. Как выбрать температуру закалки стали с учетом точек Ас1 и Ас3 читаем по ссылке.

Микроструктура стали после закалки

Для большинства сталей после закалки характерна структура мартенсита и остаточного аустенита, причем количество последнего зависит от содержания углерода и качественного и количественного содержания легирующих элементов. Для конструкционных сталей среднего легирования количество остаточного аустенита может быть в пределах 3-5%. В инструментальных сталях это количество может достигать 20-30%.

Вообще, структура стали после закалки определяется конечными требованиями к механическим свойствам изделия. Наряду с мартенситом, после закалки в структуре может присутствовать феррит или цементит (в случае неполной закалки). При изотермической закалке стали ее структура может состоять из бейнита. Структура, конечные свойства и способы закалки стали рассмотрены ниже.

Частичная закалка стали

Частичной называется закалка, при которой скорости охлаждения не хватает для образования мартенсита и она оказывается ниже критической. Такая скорость охлаждения обозначена синей линией на рисунке. При частичной закалке как-бы происходит задевание «носа» С-кривой стали. При этом в структуре стали наряду с мартенситом будет присутствовать троостит в виде черных островковых включений.

Микроструктура стали с частичной закалкой выглядит примерно следующим образом

Частичная закалка является браком, который устраняется полной перекристаллизацией стали, например при нормализации или при повторном нагреве под закалку.

Неполная закалка сталей

Закалка от температур, лежащих в пределах между А1 и А3 (неполная закалка), сохраняет в структуре доэвтектоидных сталей наряду с мартенситом часть феррита, который снижает твердость в закаленном состоянии и ухудшает механические свойства после отпуска. Это понятно, так как твердость феррита составляет 80НВ, а твердость мартенсита зависит от содержания углерода и может составлять более 60HRC. Поэтому данные стали обычно нагревают до температур на 30–50 °С выше А3 (полная закалка). В теории, неполная закалка сталей не допустима и является браком. На практике, в ряде случаев для избежания закалочных трещин, неполная закалка может использоваться. Очень часто это касается закалки токами высокой частоты. При такой закалке необходимо учитывать ее целесообразность: тип производства, годовую программу, тип ответственности изделия, экономическое обоснование. Для заэвтектоидных сталей закалка от температур выше А1, но ниже Асm дает в структуре избыточный цементит, что повышает твердость и износоустойчивость стали. Нагрев выше температуры Аcm ведет к снижению твердости из-за растворения избыточного цементита и увеличения остаточного аустенита. При этом происходит рост зерна аустенита, что также негативно сказывается на механических характеристиках стали.

Таким образом, оптимальной закалкой для доэвтектоидных сталей является закалка от температуры на 30–50 °С выше А3, а для заэвтектоидных – на 30–50 °С выше А1.

Скорость охлаждения также влияет на результат закалки. Оптимальной охлаждающей является среда, которая быстро охлаждает деталь в интервале температур минимальной устойчивости переохлажденного аустенита (в интервале носа с-кривой) и замедленно в интервале температур мартенситного превращения.

Стадии охлаждения при закалке

Наиболее распространенными закалочными средами являются вода различной температуры, полимерные растворы, растворы спиртов, масло, расплавленные соли. При закалке в этих средах различают несколько стадий охлаждения:

• пленочное охлаждение, когда на поверхности стали образуется «паровая рубашка»;
• пузырьковое кипение, наступающее при полном разрушении этой паровой рубашки;
• конвективный теплообмен.

Кроме жидких закалочных сред используется охлаждение в потоке газа разного давления. Это может быть азот (N2), гелий (Не) и даже воздух. Такие закалочные среды часто используются при вакуумной термообработке. Здесь нужно учитывать факт возможности получения мартенситной структуры — закаливаемость стали в определенной среде, т. е. химический состав стали от которого зависит положение с-кривой.

Факторы, влияющие на положение с-кривых

• Углерод. Увеличение содержания углерода до 0,8% увеличивает устойчивость переохлажденного аустенита, соответственно с-кривая сдвигается вправо. При увеличении содержания углерода более 0,8%, с-кривая сдвигается влево.
• Легирующие элементы. Все легирующие элементы в разной степени увеличивают устойчивость аустенита. Это не касается кобальта, он уменьшает устойчивость переохлажденного аустенита.
• Размер зерна и его гомогенность. Чем больше зерно и чем оно однороднее структура, тем выше устойчивость аустенита.
• Увеличение степени искажения кристаллической решетки снижает устойчивость переохлажденного аустенита.
• Температура влияет на положение с-кривых через все указанные факторы.

Технологические нюансы: как правильно закаливать металл

Сама процедура включает в себя три шага – нагрев, выдержку и остывание. Оттого, какой результат вы хотите получить и на каком материале работаете, выбирают различные параметры: предел, продолжительность, а также способы охлаждения. Приведем таблицу с несколькими марками стали:

Марка	Температура в градусах	Среда охлаждения
у9, у9а, у10, у10а	от 770 до 800	вода
85хф, х12	от 800 до 840	масло
хвт	от 830 до 830
9хс	от 860 до 870
хв5	от 900 до 1000
9х5вф	от 1000 до 1050
р9, р18	от 1230 до 1300	селитра

Есть две основные цели термообработки:

• повышение прочности – это необходимо для ножей, топоров, сверл и других инструментов, которыми обрабатывают твердые поверхности;
• увеличение пластичности изделия. Например перед тем, как ковать или гнуть – применяется скорее не в быту, а при небольшом частном деле.

При проведении технологии нагрева следует следить за цветом заготовки. Он должен быть насыщенно-красным с оранжевым или желтоватым отливом в зависимости от типа. На поверхности не должно образовываться черных или иного цвета пятен.

При проведении технологии нагрева следует следить за цветом заготовки. Он должен быть насыщенно-красным с оранжевым или желтоватым отливом в зависимости от типа. На поверхности не должно образовываться черных или иного цвета пятен.

Как правильно закаливать металл и железо, если нет специальной печи для обжига? Применять паяльную лампу или развести обычный костер – его температура и продолжительность горения достаточно велики для того, чтобы выполнить работу, не превышающую бытовых нужд.

Охлаждение можно проводить различными способами. Если срочно нужно сбить нагрев на одном участке изделия, то можно воспользоваться направленной струей холодной воды. Водное, а значит быстрое, остывание необходимо для легированных и углеродистых сталей. После нагрева следует взять элемент щипцами (если это небольшой нож, топор) и поместить в заранее подготовленную емкость с жидкостью. При отпуске следует охлаждать постепенно – сперва водой, а затем маслом.

И третий вариант – постепенное остывание на свежем воздухе. Тоже эффективный способ, когда нужно оставить небольшой эффект пластичности. Посмотрим видео по этой теме:

Термообработка: как лучше закалить железо в домашних условиях

Это процесс нагрева с дальнейшим охлаждением для изменения свойств. Помещаем в печь обычный сплав, а достаем – закаленный, который менее восприимчив к внешним деформациям. Для чего это нужно? При первичной обработке, например при штамповке, резке или литье, внутри сплава появляются внутренние напряжения, которые очень негативно воздействуют на прочностные характеристики и увеличивают хрупкость. Есть четыре типа термообработки:

• Отжиг. Необходим для образования феррита и перлита. Заключается в нагреве в печи до 680-740 градусов, когда уже пройдет порог рекристаллизации. В результате распадаются старые молекулярные связи и образуются новые. Затем следует некоторая выдержка при температурном режиме 400-500, в конце – остывание, медленное, вместе с нагревательным элементом и просто открытыми дверьми.
• Нормализация – аналогичная процедуре для снятия внутреннего напряжения, но нагрев – выше, а охлаждение гораздо быстрее.
• Закалка. Основной происходящий процесс – изменение зернистости, что приводит к нужным результатам. Остывание очень быстрое, часто в воде или масле.
• Отпуск. Бывает в нескольких режимах. О нем поговорим отдельно.

Привычное для всех в обиходе слово является точным термином и применяется преимущественно к цельным изделиям. Для проверки в поверхность вдавливается шарик или конус из инструментальной стали, а дальше по формулам производится расчет в зависимости от того, насколько глубокий след остался и какая сила была приложена. Есть еще один вариант – прибор Роквелла, но его использование дома или в квартире практически невозможно.

Единица измерения твердости – HRC. Для сравнения значений:

• нож кухонный, крепкий, дорогой — от 55 до 63;
• мелкие шестеренки в машинух — от 52 до 58;
• наконечники, инструменты для дрели, сверла — от 60 и выше.

Распространенные среды для самостоятельного каления

Для закалки сталей в домашних условиях обычно используют следующие охлаждающие среды: воздух, воду и водные растворы, минеральное масло. В качестве водных растворов обычно используют 10-15%-й хлористого натрия (поваренной соли), а минеральное масло в домашних мастерских — это чаще всего обычная моторная отработка. Чтобы закалить отдельные части изделия с разной твердостью, используют закалку с последовательным охлаждением в двух средах. Каждая из этих закалочных сред характеризуется своей скоростью охлаждения, от которой напрямую зависит структура обрабатываемого металла. К примеру, воздух охлаждает сталь со скоростью 5÷10 °C в секунду, масло — 140÷150 °C, а вода (в зависимости от температуры) — 700÷1400 °C.

Чтобы правильно и без проблем закалить свое изделие, необходимо знать марку металла, из которого оно изготовлено, т. к. от этого зависит как температура нагрева, так и способ охлаждения. Народные умельцы для своих изделий в качестве исходных материалов чаще всего используют б/у изделия из быстрорежущих и инструментальных сталей, которые можно закалить в домашней мастерской. Ниже в таблице приведены рекомендуемые температурные режимы и среды охлаждения для различных сталей.

Закалка металла в масле

Масло довольно плохо проводит тепло, что способствует более медленному формированию структурных элементов стали. Поэтому, если ее закалить в масляной среде, она наравне с твердостью приобретет прочность и упругость. На производстве для закалки обычно используют индустриальное масло И-20 или современные закалочные масла типа «Термойл», «Термо» или «Волтекс». В домашних мастерских народные умельцы пользуются тем, что имеется в наличии. Чаще всего это новое или отработанное моторное масло. Чтобы безопасно закалить деталь в таком масле в домашних условиях, нужно помнить, что у него по сравнению с промышленными закалочными жидкостями гораздо более низкая температура вспышки, и при погружении в него раскаленного металла оно на короткий срок загорается с выделением едкого дыма. Поэтому закалочная емкость, применяемая в домашней мастерской, должна иметь минимальную открытую поверхность и использоваться только на открытом воздухе или в проветриваемом помещении. Помимо обычных ведер и жестяных банок, одна из самых распространенных конструкций такой емкости, которой пользуются домашние мастера — это удлиненный отрезок трубы подходящего диаметра с приваренным днищем.

Оборудование и особенности проводимого процесса

Чтобы провести технологический процесс обработки материала, необходимо использовать определенное оборудование. Для нагрева применяют специальные печи. Они могут работать от электричества, на газу, твердом топливе. Помимо нагревательной конструкции нужно подготовить ёмкость, заполненную водой или маслом. Она нужна для быстрого охлаждения заготовки.

Изготовление камеры для закаливания металла

Основным материалом для изготовления корпусов домашних печей для закалки стали являются твердые огнеупоры в виде блоков различных размеров и шамотная глина. В такой печи достигается температура свыше 1200 °C, поэтому в ней можно закалить изделия не только из углеродистой или инструментальной, но и из высоколегированной стали. При изготовлении домашних печей из шамотной глины сначала делают картонный каркас по форме и размеру рабочей камеры, который затем покрывают слоем шамота. Поверх его наматывают нагревательную спираль, а затем накладывают основной теплоизолирующий слой. При такой конструкции область нагрева изолирована от нагревательного элемента, что важно, когда необходимо закалить сталь, чувствительную к окислам и выгоранию углерода.

Самой же распространенной конструкцией домашних закалочных печей являются установки, тепловые корпуса которых выполнены из шамотного кирпича или аналогичных ему огнеупоров. Рабочая температура у таких материалов более 1400 °C, поэтому в подобных печах можно закалить практически любой вид стали и многие тугоплавкие сплавы. Конструктивно такая домашняя печь похожа на обычную печь на дровах, только имеет гораздо меньшие размеры. Нагрев металла в ней осуществляется с помощью электрической спирали, уложенной в пазы по периметру внутреннего пространства. Если необходимо качественно закалить сталь, ее необходимо нагреть до точно заданной температуры, поэтому большинство таких домашних самоделок оснащено терморегуляторами (их свободно можно приобрести на «Алиэкспресс»).

На видео ниже показано устройство такой домашней печи с торцевой загрузкой и терморегулятором, который позволяет закалить сталь с точным соблюдением температурных режимов. Ее тепловой корпус изготовлен из муллитокремнеземистых огнеупорных плит ШПТ-450.

Подробное описание конструкции и рекомендации по созданию печи с верхней загрузкой, в которой можно закалить изделия длиной до 54 см, можно посмотреть в следующем видео. Здесь тепловой корпус печи изготовлен из шамотного кирпича (типа ШБ) и также используется терморегулятор. Кроме верхней загрузки, особенностью этого устройства является спираль из кантала, который служит во много раз дольше традиционного нихрома и фехраля.

Как самостоятельно провести отпуск

Отпуск стали проводят для снижения ее хрупкости и повышения пластичности, что происходит во время ее нагрева до невысокой (по сравнению с закалкой) температуры с последующим медленным охлаждением. Для большинства сталей (углеродистых и низколегированных), которые можно закалить в домашней мастерской, отпуск проводится при температурах в интервале от 150 до 250 °C (см. таблицу выше). В отличие от закалки такой нагрев не требует специального оборудования, поэтому многие домашние мастера используют для этих целей духовки бытовых плит с терморегуляторами. Определить температуру нагрева при отпуске можно по цвету побежалости — разноцветной оксидной пленки, возникающей на поверхности стали при нагреве (см. рис. ниже). Если закалить сталь «на мартенсит», т. е. с быстрым охлаждением в воде, то получится очень твердая, но хрупкая структура. Поэтому отпуск является обязательной процедурой при термической обработке режущего инструмента.

Другие способы закалки

Суть любой закалки — превращение аустенита в мартенсит (диаграмма «железо-углерод»). В зависимости от температурного режима, закалка может быть полной или неполной. Первым способом закаливают инструментальную сталь, а вторым — цветную.

При закалке могут использоваться один или несколько охладителей. От этого также зависит способ термообработки. В зависимости от охлаждающей среды, термическая обработка металла может быть:

• с использованием одного охладителя;
• с подстуживанием;
• прерывистой;
• ступенчатой;
• изотермической.

Закалка в одном охладителе

Данный метод применяется для термообработки простых деталей, изготовленных из легированной и углеродистой стали. Деталь нагревается до необходимой температуры, а затем охлаждается в жидкости. Углеродистую сталь диаметром от 2 до 5 мм охлаждают в воде, детали меньшего диаметра и всю легированную сталь — в масле.

Закалка с подстуживанием

При термообработке с одним охладителем часто возникают состояния термического и структурного внутреннего напряжения. Развиваются они в том случае, когда разность температур достигает минимума. На поверхности металла образуется напряжение растяжения, в центре — напряжение сжатия. Чтобы данные напряжения уменьшить, перед тем, как опустить нагретую деталь в жидкость, её недолго держат на открытом воздухе. Температура детали в данном случае не должна быть ниже линии 0,8К по диаграмме «железо-углерод».

Прерывистая

Эту закалку проводят в двух средах — воде и масле или воде и воздухе. Нагретую до критической точки деталь сначала быстро охлаждают в воде, а потом медленно в масле или на открытом воздухе. Такой способ термообработки применяют для высокоуглеродистой стали. Этот метод — сложный, так как время охлаждения в первой среде очень мало и определить его сможет лишь специалист высокой квалификации.

Ступенчатая

При прерывистой термообработке деталь охлаждается неравномерно — более тонкие поверхности быстрее, чем все остальные. К тому же очень трудно отрегулировать время нахождения детали в первой среде (воде). Поэтому лучше использовать ступенчатую закалку. Данный метод позволяет охлаждать деталь в среде при температуре, превышающей мартенситную точку. Первая ступень — охлаждение и выдержка детали в данной среде до того момента, когда все сечения детали достигнут одной и той же температуры. Вторая ступень — окончательное медленное охлаждение (преобразование аустенита в мартенсит).

Изотермическая

При изотермической термообработке деталь нагревают до критической точки, а затем опускают в масляную или соляную ванну температурой 250 градусов. Выдерживают полчаса, а далее остужают на открытом воздухе. Такая закалка обеспечивает высокую конструкционную прочность и применяется для легированных и конструкционных сталей, у которых распад аустенита в промежуточной области не происходит до конца. В дальнейшем он превращается не в мартенсит, а в бейнит + 20% остаточный аустенит, обогащённый углеродом. Такой закалкой можно достичь высокой прочности при хорошей вязкости.

Температурный режим

Правильный температурный режим проведения закалки нержавеющих изделий является важным условием их качества. Для достижения хороших характеристик их равномерно прогревают до 750-850°C, а потом быстро проводят охлаждение до температуры 400-450°C.

Важно: Нагрев металла выше точки рекристаллизации приводит к крупнозернистому строению, ухудшающему его свойства: излишней хрупкости, приводящей к растрескиванию!

Для снятия напряжения после нагрева до нужной температуры упрочнения металла, иногда используют поэтапное охлаждение изделий, постепенно снижая температуру на каждом из этапов нагрева. Такая технология позволяет полностью снять внутренние напряжения и получить прочное изделие с нужной твердостью.

Охлаждающая среда

Достижение необходимых свойств нержавеющих материалов во многом зависит от выбора способа их охлаждения.

Разные марки нержавеющих сталей подвергаются охлаждению по-разному. Если низколегированные стали охлаждают в воде или ее растворах, то для нержавеющих сплавов для этих целей применяют масляные растворы.

Важно: При выборе среды, в которой проводят охлаждение металла после нагрева, следует учитывать, что в воде охлаждение проходит быстрее, чем в масле! Например, вода температурой 18°C способна охладить сплав на 600°C за секунду, а масло всего на 150°C.

Для того, чтобы получить высокую твердость металла, охлаждение проводят в проточной холодной воде. Также для повышения эффекта закалки для охлаждения готовят соляной раствор, добавляя в воду около 10% поваренной соли, или используют кислотную среду, в которой не менее 10% кислоты (чаще серной).

Кроме выбора охлаждающей среды немаловажным является режим и скорость охлаждения. Скорость снижения температуры должна быть не меньше 150°C за секунду. Таким образом, за 3 секунды температура сплава должна снизиться до 300°C. Дальнейшее снижение температуры может проводиться с любой скоростью, т. к. зафиксированная в результате быстрого охлаждения структура при низких температурах уже не разрушится.

Важно: Слишком быстрое охлаждение металла приводит к его излишней хрупкости! Это следует учитывать при самостоятельной закалке.

Различают следующие способы охлаждения:

• С использованием одной среды, когда изделие помещают в жидкость и держат там до полного охлаждения.
• Охлаждение в двух жидких средах: масле и воде (или солевом растворе) для нержавеющих сталей. Изделия из углеродистых сталей сначала охлаждают в воде, т. к. она является быстро охлаждающей средой, а потом в масле.
• Струйным методом, когда деталь охлаждается струей воды. Это очень удобно, когда требуется закалить определенную область изделия.
• Методом ступенчатого охлаждения с соблюдением температурных режимов.

Закалка с помощью бытовых приборов

Для закаливания некоторые мастера пытаются использовать обычную газовую плиту. Диаметр горелки мощностью 2,5 кВт составляет 130 мм. При горении прогревается круг с внутренним диаметром 85…90 и с внешним 130…170 мм. Греется только кольцо. Нагреть металл можно до температуры 800 ⁰С.

Разогрев на газовой горелке:

Чтобы равномерно прогревать деталь, нужно устанавливать ограничения. Изготавливают металлический квадратный контур, внутри которого можно выровнять температуру. Контур желательно теплоизолировать, чтобы ограничить теплообмен с окружающей средой.

Для закаливания используют емкости, в которых используют отработанное минеральное масло.

С помощью паяльной лампы можно получить температуру 850…1000 ⁰С. При такой температуре проще прогреть подходящую деталь до нужной температуры. Чтобы ограничить тепловые потери, помещают в толстостенную трубу. Туда же направляют и поток продуктов сгорания горючего.

Разогрев паяльной лампой:

Внимание! Качественная закалка производится при нагревании в муфельной печи ли в горне, где все изделие находится в зоне разогрева.

Разогрев заготовки в горне на углях:

Видео: закалка стали в домашних условиях.

В первую очередь — перечислим основные особенности сверления заготовок и изделий из каленого металла. Для успешной обработки необходимо:

1. правильно подобрать сверло;
2. подготовить заготовку или изделие;
3. применять смазочно-охлаждающую жидкость.

Какой инструмент выбрать для сверления каленого металла

Для сверления каленого металла лучше всего подходят инструменты, изготовленные из сталей следующих марок.

1. Р18. Инструменты из стали этой марки — лучший выбор. Эти сверла по каленому металлу появились еще во времена СССР. Материал содержит до 18 % вольфрама. Это придает стали высокую прочность. Поверхности не перегреваются и изнашиваются медленно.
2. Р6М5К5. Сталь этой марки содержит 6% вольфрама и по 5 % молибдена и кобальта. Эти сверла по каленому металлу могут выдерживать максимальные тепловые нагрузки при обработке закаленных деталей и изделий.
3. HSS-Co. Это зарубежный аналог предыдущей стали.

Сверло по каленому металлу из стали марки HSS-Co

Мастера выбирают сверла из сталей именно этих марок из-за оптимального сочетания цены и эффективности обработки высокопрочных каленых металлов.

Обратите внимание! Перед сверлением необходимо тщательно очистить заготовку или изделия от масел, жиров и иных загрязнений.

Советы по применению СОЖ при обработке каленого металла

1. Добавляйте СОЖ на режущие кромки инструментов. В процессе обработки жидкость разлетается и испаряется. Смазку нужно своевременно обновлять.
2. Перед обработкой детали или изделия необходимо также нанести СОЖ на целевую поверхность.
3. Во время сверления каленого металла делайте небольшие перерывы для остывания заготовки и инструмента.

Для сгибания металлических заготовок и изделий на производстве обычно применяют прессы следующих видов.

1. Пневматические и гидравлические. Это стандартное оборудование для сгибания металла. Заготовки помещают между пуансонами и матрицами. Это позволяет сгибать даже утолщенные детали и изделия. Гидравлические прессы используют чаще. Их преимущества — низкая стоимость и простота эксплуатации.
2. Поворотные. Сгибание металла происходит между специальными балками и плитами. Технология отлично подходит для обработки простых изделий из каленого металла с небольшими габаритами.
3. Ротационные. На этих станках каленый металл сгибают специальные валики. Ротационные станки чаще всего используют для мелкосерийного производства крупногабаритных изделий.

Сгибание металла на станке

Обратите внимание! Хорошая производительность обеспечивается при использовании ротационных и поворотных прессов. Обработка происходит в автоматическом режиме. Заранее рассчитывать усилия не требуется.

Для этой операции также лучше всего подходят инструменты, изготовленные из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. Для нарезания внутренних резьб используют метчики, а для наружных — плашки.

Технология нарезания внутренних резьб

Для нарезания внутренней резьбы определенного размера обычно используют три метчика: черновой (№1), получистовой (№2) и чистовой (№3).

Действуйте по следующей схеме.

1. Сделайте разметку.
2. Накерните отверстие.
3. Смажьте будущее отверстие и сверло.
4. Закрепите деталь.
5. Установите сверло.
6. Настройте режим резания. Обработку начинайте с малых оборотов. После погружения сверла в металл скорость можно понемногу увеличивать.
7. Просверлите отверстие под резьбу и раззенкуйте. Удалите стружку. Смажьте метчик №1 и заготовку.
8. Установите инструмент. Оси (его и отверстия) должны совпадать.
9. Сделайте первый проход. После каждого полного оборота метчика делайте пол-оборота в обратном направлении. При необходимости удаляйте стружку.
10. Сделайте проходы с применением получистового и чистового метчиков.

Технология нарезания наружных резьб

Для этого применяют плашки. Обрабатывайте заготовки по такой технологии.

1. Установите инструмент в держатель подходящего размера. Закрепите плашку при помощи винтов.
2. Сделайте фаску на конце заготовки.
3. Нанесите СОЖ на поверхности.
4. Наложите плашку на заготовку. Ее плоскость должна быть перпендикулярно оси обрабатываемой детали.
5. Нарежьте резьбу. После одного-двух-витков делайте возвраты на пол-оборота.
6. Удостоверьтесь в точности нарезанной резьбы.

Дефекты при закаливании стали

Причиной возникновения дефектов при закалке стали является ряд физических и химических факторов, возникающих при отклонении от заданных параметров термического процесса или из-за неоднородности закаливаемой заготовки. Неравномерный нагрев или охлаждение изделия может привести к его деформации и возникновению внутренних трещин. Эта же причина может вызвать неодинаковость фазовых превращений в различных частях изделия, в результате чего металл будет иметь неоднородную по составу и твердости структуру. Пережог стали происходит вследствие проникновения кислорода в поверхностный слой металла, что приводит к возникновению окислов, разъединяющих его структурные элементы и изменяющих физические свойства поверхностного слоя. Причиной обезуглероживания при закалке стали является выгорание углерода при попадании в печь избыточного количества кислорода. Эти виды дефектов неисправимы, а единственный способ борьбы с ними — это проверка герметичности печи или закалка в вакууме и инертных газах.

Окалины и критическое снижение концентрации углерода при калении

Даже небольшая концентрация кислорода в закалочной печи приводит к появлению поверхностной окалины, которая является следствием окисления металла при его термообработке. Эта же причина может вызвать уменьшение количества углерода в поверхностном слое заготовки. Полностью избавиться от таких явлений можно только путем применения вакуумных печей, обеспечивающих так называемую светлую закалку, а также при нагреве изделия в среде азота или аргона. Для минимизации окисления и обезуглероживания закалочная печь должна быть максимально герметичной, что в какой-то мере ограничивает приток кислорода в ее рабочее пространство.

Для закалки металлов рекомендуют использовать трансформаторное или индустриальное масло И-20. Частнику достать его непросто, поэтому хотелось бы услышать в комментариях к этой статье ваше мнение о возможности использования для закаливания стали отработанного автола или другого автомобильного масла.

Источники

• https://www.rocta.ru/info/kak-pravilno-samomu-zakalit-metall-i-stal-v-domashnih-usloviyah/
• https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/zakalka-stali.html
• https://HeatTreatment.ru/zakalka-stalej
• https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/kak-zakalit-metall.html
• https://metalloy.ru/obrabotka/termo/zakalka-metalla-v-domashnih-usloviyah
• https://martensit.ru/termoobrabotka/zakalka-metalla/
• https://plavitmetall.ru/obrabotka/zakalka-stali-v-domashnix-usloviyax.html
• https://metmastanki.ru/kak-zakalit-stal-v-domashnih-usloviyah
• https://www.rinscom.com/articles/kalenyy-metall-kharakteristiki-i-osobennosti-materiala-instrumenty-dlya-obrabotki-primenyaemye-tekhn/

твердость, режимы, время, температура, технология

При сильном нагреве практически все материалы изменяют свои физические характеристики. В некоторых случаях нагрев проводится целенаправленно, так как подобным образом можно улучшить некоторые эксплуатационные качества, к примеру, твердость. Термическая обработка на протяжении многих лет используется для повышения твердости поверхности стали. Выполнять закалку следует с учетом особенностей металла, так как технология повышения твердости поверхности создается на основании состава материала. В некоторых случаях провести закалку можно в домашних условиях, но стоит учитывать, что сталь относиться к труднообрабатываемым материалам и для придания пластичности нужно проводить сильный нагрев до высоких температур при помощи определенного оборудования. В данном случае рассмотрим особенности нагрева стали 40Х для повышения пластичности и проведения закалки или отпуска.

Круг из стали 40Х

Особенности процесса закалки стали 40х

Особенности стали 40х, как указано выше, определяются богатым содержанием в ней примесей. Среди них, кроме основных рассмотренных, есть медь, марганец, никель, кремний, сера и фосфор. Все эти элементы в некотором смысле усложняют обработку такого металла, в том числе и термическую. Так, чтобы достичь нужной пластичности при закалке стали 40х, необходимо обеспечить сильный прогрев ее в муфельной печи до заданных температур. Остужать материал также нужно в определенном режиме для достижения необходимой твердости структуры.

Так как сталь 40х используется при изготовлении деталей ответственных механизмов: шестерней, валов, реек, осей, втулок и болтов, – точности процесса ее закалки уделяют особое внимание.

Что нужно знать о материале, подбирая конкретный режим термообработки:

1. Твердость металла в исходном состоянии, выраженная в мегапаскалях — HB 10-1 = 217.
2. Температура так называемых точек критического значения. Это показатели нагрева до определенных градусов, после чего сталь 40х может потерять свои положительные качества: Ar1 = 693, Ar3(Arcm) = 730, Ac3(Acm) = 815, c1 = 743.
3. Если температуру отпуска принять равной 200 градусов по Цельсию, то показатель твердости HB будет равен 552 МПа.

Закалка стали 40х однозначно ведет к увеличению ее твердости и снижению показателя пластичности. Но процентное соотношение этих показателей для такого металла будет зависеть от следующих факторов:

1. Время, за которое будет нагрета деталь до заданной температуры, влияет на общие показатели скорости термической обработки.
2. Интервал выдержки металла в разогретом состоянии. От этого показателя зависит равномерность прогрева всей структуры металла и приведение каждого звена кристаллической решетки в подвижное состояние.
3. Скорость, с которой заготовка подвергается охлаждению. Важный параметр при формировании новой кристаллической решетки.

Химический состав

Каждый, кто имеет дело со сплавами, знает, что элементы, которые входят в их состав влияют на их характеристику. Сталь 45 – конструкционная углеродистая качественная. Из названия становится понятным, что в её состав входит углерод – 0,45%. Большая часть, конечно же, приходится на железо – 97%. В остальные же 2,55 % входят такие химические элементы, как марганец (0,7%), кремний (0,2-0,3%), никель (0,25%), хром (0,25%), медь (0,25%), мышьяк(0,08), сера(0,04) и фосфор(0,035%). Каждый из легирующих элементов влияет на характеристику стали 45. Например, марганец присутствует практически во всех марках стали. Он удаляет из неё кислород и уменьшает содержание серы. Кремний влияет на закаливаемость стали. Кроме того, он увеличивает предел текучести и упругости.

Оптимальный режим термической обработки

Существуют специальные таблицы, где указаны рекомендуемые температуры термической обработки стали 40х для достижения тех или иных свойств металла относительно его твердости и пластичности, ударной вязкости и других показателей. Если проводить операцию закалки не в производственных, а в домашних условиях, то здесь оптимальными режимами процесса будут следующие:

1. Электропечь прогревают до температуры, близкой к 860 градусам по Цельсию. При стандартной мощности печи по времени это занимает около 40 минут.
2. Время выдержки заготовки в камере принимают равным 10–15 минутам. Визуально цвет стали 40х должен приобрести однородный желтый оттенок.
3. Для охлаждения чаще используют масляную среду, реже — воду.

Более точно рассчитать время нагрева изделия из металла можно, используя правило: на каждый кубический миллиметр нужно давать от 1.5 до 2 минут пребывания детали внутри камеры электропечи.

Как показала практика, для стали 40х наиболее эффективный способ закаливания — при разогревании металла токами высокой частоты (ТВЧ). Такой прогрев характеризуется быстрым достижением заданной температуры, а также улучшенными показателями прочности изделия при эксплуатации.

Использование специальных охлаждающих жидкостей

В ходе проведения технологического процесса для охлаждения деталей в основном используется вода. Качество охлаждающей жидкости можно изменить, добавив соду или специальные соли, что может повлиять на процесс охлаждения заготовки.

Для сохранения процесса закалки категорически запрещается использовать содержащуюся в нем воду для посторонних операций. Вода должна быть чистой и иметь температуру от 20 до 30 °С. Запрещено использовать для закалки стали проточную воду.

Состав смесей солей и щелочей, применяемых в качестве закалочных сред

Данный способ закалки применяется только для цементированных изделий или имеющих простую форму.

Изделия, имеющие сложную форму, изготовленные из конструкционной специальной стали охлаждаются в 5% растворе каустической соды при температуре 50-60 °С. Операция закалки, проводится в помещении, оснащенном вытяжной вентиляцией. Для закалки заготовок выполненных из высоколегированной стали применяют минеральные масла, причем скорость охлаждения в масленой ванне не зависит от температуры масла. Недопустимо смешивание масла и воды, что может привести к появлению трещин на металле.

При закалке в масляной ванне необходимо выполнять ряд правил:

1. Остерегаться воспламенения масла.
2. При охлаждении металла в масле происходит выделение вредоносных газов (обязательно наличие вытяжной вентиляции).
3. Происходит образование налета на металле.
4. Масло теряет свои свойства при интенсивном использовании для охлаждения металла.

При проведении процесса закалки стали 45 необходимо соблюдать технологический процесс с соблюдением всех операций.

Отпуск и нормализация

Чтобы в структуре стали не образовывались микротрещины, технологией процесса предусмотрена операция отпуска после закалки. На этом этапе изделие разогревают до температуры, которая имеет более низкое значение, чем температура критической точки. Здесь также происходит выдержка материала в течение определенного интервала времени в таком состоянии. Далее следует охлаждение изделия. Все внутренние напряжения после проведения этих мероприятий нейтрализуются, структура кристаллической решетки улучшается, пластичность увеличивается.

Для марки стали 40х можно применить три вида отпуска:

1. Отпуск на низких температурах предполагает прогрев детали до предела 250 градусов по Цельсию с выдержкой. Остужают заготовку на открытом воздухе. Термообработка такого характера способствует нейтрализации напряжений при минимальном увеличении пластичности без влияния на твердость. Используется метод редко, так как велика вероятность образования хрупкой структуры.
2. Отпуск на средних температурах. Прогрев здесь идет до 500 градусов по Цельсию. За счет более высокой температуры возрастает вязкость изделия с пропорциональным снижением твердости. Метод подходит для изготовления автомобильных рессор, пружин, другого специфического инструмента.
3. Отпуск на высоких температурах с увеличением прогрева до 600 градусов по Цельсию. В этом случае внутри кристаллической решетки распадается мартенсит, образуя при этом сорбит. На практике это лучший вариант пропорционального соотношения пластичности и твердости. Ударная вязкость при этом также возрастает. Детали, полученные таким образом, можно применять в механизмах, подверженных воздействию ударных нагрузок.

Чтобы избежать повышенной хрупкости при отпуске, охлаждение при этом процессе следует делать быстро в специальной вакуумной камере с системой продувки аргоном. Последние два условия помогут избежать возникновения внутренних дефектов в структуре материала, а именно образования раковин, полостей и деформаций.

Если после закаливания сталь 40х разогреть до критической точки, выдержать и охладить на воздухе, то внутренняя структура получит мелкозернистое строение – этот процесс носит наименование нормализация. Ее задача — повысить ударную вязкость металла и его пластичность.

Структурные изменения металла

При нагревании конструкционной специальной стали 45 до аустенитного уровня, происходит изменение состояния структурной решетки железа с переходом из объемно-центрированной в гранецентрированную структуру. Осуществляется перемещение углерода входящего в перлит и представляющего собой мельчайшие кристаллы Fe3C (цементита) в гранецентрированную измененную решетку железа.

Структура стали 45 после отжига и закалки

В ходе охлаждения происходит быстрое снижение температуры обрабатываемой стали, но из-за замедления скорости перемещения атомов углерода они остаются внедренными в новую решетку железа, образуя твердую пересыщенную структуру, имеющую внутреннее напряжение. Решетка преобразуется в тетрагональную с ориентацией в одном направлении.

Происходит образование игольчатых мелких структур имеющих название мартенсит. Данный вид кристаллов придает металлу высокую прочность, твердость и улучшенные характеристики. Происходит образование одновременно двух видов кристаллов аустенита и мартенсита, которые воздействуют друг, на друга создавая внутреннее избыточное напряжение. При активном влиянии на металл внешних сил происходит взаимная компенсация двух видов кристаллов, придавая структуре прочность.

Свойства стали после закалки

Если термическая обработка стали 40х (закалка и отпуск) проведены правильно, в соответствии с ГОСТ 4543–71, который регламентирует такие работы, то металл приобретает следующие свойства:

1. Твердость повышенного характера с показателями НВ около 217.
2. Прочность с пределом при разрыве 980 Н/м².
3. Вязкость ударную 59 Дж/см².

Кроме всего прочего, закаленный металл лучше поддается ручной сварке при помощи дуги и электрошлаковой сварке.

Уважаемые посетители сайта: специалисты – технологи по закалке металла и все, кто не понаслышке сталкивался с вопросом термообработки стали 40х, – поделитесь своими знаниями в комментариях, поддержите тему! Всегда важно знать мнение профессионалов!

Применение улучшения

После улучшения из углеродистых сталей производятся детали, на которые, которые требуют увеличенной прочности. Это детали типа вал, втулка, шестерня, зубчатое колесо, втулка. Использование углеродистых сталей обусловлено дешевизной изготовления и технологичностью.

Улучшение стали применяется при изготовлении червячного вала

Материалы с высоким содержанием углерода (60, 65) после улучшения используются для изготовления пружинных и рессорных изделий.

Введенные легирующие элементы позволяют изготавливать из этих сталей ответственные детали большего диаметра испытывающие более сильные нагрузки. После проведения термообработки у них сохраняется вязкость и пластичность с повышением прочности и твердости, а также понижается порог хладноломкости.

Прокаливаемость

Механические свойства элементов конструкции зависят от однородности структуры металла, которая напрямую зависит от сквозной прокаливаемости, минимального диаметра. Данный параметр характеризует образование более половины мартенсита. Так в таблице приведены некоторые показатели, при которых выдерживается критический диаметр.

Марка стали	Проведение закалки при температуре, °С	Критический диаметр, мм
		Среда интенсивного охлаждения
		вода	масло
45	840…850	до 9	до 25
45Г2	840…850	до 18	до 34
40ХН2МА	840…850	до 110	до 142
38Х2МФА	930	до 72	до 86

Как показывает практика, на прокаливаемость большое влияние оказывают легирующие элементы. Особенно это заметно при наличии никеля. Его присутствие позволяет закаливать детали большого диаметра. Так из стали 40ХН2МА можно выточить и подвергнуть термообработке ответственную деталь диаметром свыше 100 мм с сохранением приданных свойств по всему объему.

Улучшение стали при изготовлении деталей

Для примера можно рассмотреть маршрут изготовления детали шестерня из стали 40ХН. Для данного типа деталей требуются высокие значения твердости рабочей поверхности, а также хорошая пластичность и вязкость.

Технологический процесс выглядит так:

1. Получение заготовки объемной штамповкой.
2. Отжиг. Твердость НВ = 172…175.
3. Улучшение. Калить в масле при t = 820-840°С. Отпуск при t = 600-620°С. Твердость НВ = 241…244.
4. Механическая обработка.
5. Термическая обработка. Калить не глубже 3 мм. Затем низкий отпуск при t = 220°С. Твердость HRC 56…62.
6. Шлифование зубьев.

Выбирая режимы термической обработки при улучшении следует учитывать следующие факторы:

• степень легирования;
• диаметр и размер заготовки;
• переходы, являющиеся источниками напряжений;
• прилагаемые динамические нагрузки;
• условия работы;
• требуемая твердость.

Как закалить сталь в домашних условиях

Решение о том, как калить металл, принимается исходя из нескольких параметров:

• марки стали;
• требуемой твердости;
• режима работы детали;
• габаритов.

Не все способы термообработки доступны любителям. Следует выбирать наиболее простые

. Чаще всего в домашних условиях приходится закаливать нержавейку при изготовлении ножей и другого домашнего режущего инструмента.

Температура закалки хромсодержащих сталей 900–1100⁰C. Проверять нагрев следует визуально

. Металл должен иметь светло оранжевый – темно желтый цвет, равномерный по всей поверхности.

Окунать тонкую нержавейку можно в горячую воду, поднимая на воздух и вновь опуская. Чем выше содержание углерода, тем больше времени сталь проводит на воздухе

. Один цикл длится примерно 5 секунд.

Простые свариваемые стали греют до вишневого цвета и охлаждают в воде. Среднелегированные материалы должны перед окунанием в воду иметь красный цвет

. После 10–30 секунд перекладываются в масло, затем укладываются в печь.

При закалке получают максимальную твердость, которую дает сталь при данной технологии. Затем высокотемпературным отпуском понижают ее до требуемой.

Оборудование

Нагрев металла производится различными способами. Нужно только помнить, что температура горения дерева не может обеспечить нагрев металла.

Если требуется улучшить качество 1 детали, достаточно развести костер. Его надо по периметру обложить кирпичами и после укладки заготовки частично закрыть сверху, оставив щели для доступа воздуха

. Лучше жечь уголь.

Отдельный участок и небольшую по размерам деталь греют газовой и керосиновой горелкой, постоянно водя пламенем и прогревая со всех сторон.

Изготовление муфельной печи требует много времени и ресурсов. Ее целесообразно строить при постоянном использовании.

Охлаждающая жидкость может находиться в ведре и любой другой емкости, которая обеспечит полное погружение детали с толщиной масла в 5 наибольших сечений детали:

• одна часть под закаливаемым изделием;
• две сверху.

Деталь необходимо медленно двигать в охлаждающей жидкости. В противном случае образуется паровая рубашка.

Самостоятельное изготовление камеры для закаливания металла

Наипростейшее подобие муфельной печи делается из огнеупорного кирпича, шамотной глины и асбеста:

1. На оправку навить медную проволоку. Для домашнего напряжения подойдет сечение 0,8 мм
   . Оставить длинные концы.
2. Расположить спираль внутри кирпичей и зафиксировать глиной, обмазав всю внутреннюю поверхность.
3. Внутри сделать поддон — площадку для расположения заготовок. Для этого нужно смешать глину с асбестом.
4. Теплоизолирующий материал можно расположить и снаружи, уменьшая теплоотдачу стенок.
5. Подключить концы проволоки к проводам с вилкой.
6. Сзади герметично заделать отверстие между кирпичами.
7. Впереди соорудить крышку, которая будет открываться.

Высыхать все материалы должны при комнатной температуре. На это уйдет несколько дней. Затем можно укладывать деталь на изоляционный материал и греть.

Защита изделия от внешних воздействий

Нередки ситуации, когда приходится решать проблему защиты стали от вредных воздействий, которые могут быть созданы в результате появления окалины или потери углерода. В качестве решения этой проблемы могут выступить

специальные газы

, которые подаются в печи, где размещена обрабатываемая деталь. Но следует помнить, что подобная процедура может быть выполнена при условии, что печь имеет герметичную конструкцию. Чаще всего в качестве источника газа используется специальный генератор, топливом для которого выступают углеводородные газы, например, метан.

При проведении полной закалки металлической заготовки важно обеспечить ей защиту. В некоторых ситуациях нет возможности подвести газ. Тогда эту операцию можно проводить в герметичной таре

.
Герметиком здесь может выступать глина, способная исключить проникновение внутрь воздуха
. Но еще до начала этой процедуры рекомендуется покрыть заготовку слоем чугунной стружки.

И снова из г-на конфетку или Очередной опыт по закалке металла в домашних условиях. / Нож / НеПропаду

Доброго всем времени суток! Часто слышал среди камрадов: «Из говна конфету не сделаешь», или «Купи нормальный девайс». Но это не совсем вписывается в мою концепцию. Я считаю, что для городского хомячка очень важно уметь что-то сделать своими руками. Вот пришел он, большой пушистый зверек, стоите вы в трусах посреди пепелища и нет у вас НАЗа и до ЗКП не добраться, а про магазины и разговора нет. И что теперь, накрыться простыней и ползти на кладбище? Или может проще сформировать у себя ряд необходимых навыков? Я для себя выбрал второе.

Это была преамбула, теперь действие. В один из летних дней мою дачу огласил горестный крик: бабушка моей супруги по старости лет потеряла свой «любимый» хозяйственный ножик. И беда была бы не велика, и купить новый – минутное, по нынешним временам, дело, но ножик то «любимый». Под страхом что «Кондратий» неожиданно обнимет бабушку, все кинулись искать злополучный ножик и таки нашли его в пресловутой бочке для сжигания мусора. Как он туда попал не цель данного рассказа, и что с ним стало, объяснять я думаю не надо.

Памятуя о прошлых своих «опытах» по закалке лопаты, и дабы сделать бабушке приятное я все же решил провести эксперимент по реанимации усопшего. Кто скажет: «Лучше бы купил новый» могут дальше не читать.
Почитав нагугленного и посоветанного(спасибо камрадам отписавшимся в удаленном посте про лопату) приготовил плошку по размеру ножа, влил туда пол литра отработки(синтетика LM 5w40) и раскочегарил бочку.

Первый опыт прошел не очень удачно: после остывания в масле лезвие приняло достаточную твердость для заточки, но продолжало гнуться, хотя и не так легко как в отожженном состоянии. «Отпустив» лезвие я решил применить трехэтапное закаливание: опустить раскаленную заготовку в масло на 2 – 4 секунды, достать на воздух, потом снова опустить в масло на 6 сек., а потом доостудить в холодной воде. Так я и сделал и «о чудо!» клинок приобрел требуемые свойства. Только одно меня сильно смутило – лезвие приобрело матово-черную окраску, которая плохо стиралась даже шкуркой. Подозреваю, что я проделал обычное «воронение» ну или что-то похожее.
Ручку сделал из сухого сучка сливы, оттенок дерева уж больно понравился. После нескольких часов шкрябонья и полировки лезвие очистилось от черного налета, и приобрело серебристый, правда не без изъяна, цвет.

После заточки нож показал себя отменно: бабушка, в своем фирменном стиле, тонко нарезала полупрозрачными ломтиками семгу, я тоненько порезал колбаску и сырок и нашинковал круглыми дольками сочные помидорки (фото не сохранилось). Теперь в планах реанимация «Советского мачете», огромного ржавого ножа найденного в сарае с полусгнившей деревянной ручкой, и изготовление колюще режущего предмета из металлической пластину толщиной 4мм.
ЗЫ. Прошу простить за ужасное качество фотографий, все делалось на телефон.
ЗЫЗЫ. Если тема не представляет интереса для обсуждения, снесу в черновики.

Какое масло лучше всего для закалки ножевой стали?

Если вы когда-нибудь захотите сделать свои ножи или инструменты, в какой-то момент вам понадобится закалить нож. Чаще всего это делается с различными видами масел. Но какое масло лучше всего для закалки стали?

Во-первых, нам нужно понять, для чего нужна закалка и что она делает со сталью. Закалка – это наш случай, когда мы нагреваем лезвие ножа с высоким содержанием углерода до высокой температуры и быстро охлаждаем его. Этот процесс быстрого охлаждения приводит к упрочнению стали.Если бы мы этого не сделали, сталь была бы слишком мягкой для хорошего ножа. Закалка способствует лучшему износу и удержанию кромок.

Вот несколько распространенных масел, используемых в качестве закалочных масел:

Пищевые закалочные масла

Пищевые масла обычно используются в качестве закалочных масел по нескольким причинам. Во-первых, они намного дешевле коммерческих закалочных масел. Во-вторых, они легко доступны. Вы можете пойти в местный магазин Walmart и купить эти масла для наших целей по цене от 30 до 40 долларов.

Эти пищевые масла также лучше пахнут при закалке и отпуске.Это может быть важно при выполнении любого из этих процессов в закрытом помещении или в вашем доме.

Двумя наиболее распространенными пищевыми маслами, используемыми в этом процессе, являются арахисовое и каноловое масло. Оба этих масла имеют высокие температуры вспышки, что хорошо для процесса закалки. Вам нужно будет предварительно нагреть эти масла до немного более высоких температур по сравнению с коммерческими закалочными маслами (120–130 градусов по Фаренгейту).

Моторные масла

Моторное масло – обычное масло, используемое в индустрии изготовления хобби-ножей.В этом процессе используется как старое, так и новое моторное масло. У него есть свои достоинства и недостатки.

Одно из преимуществ – новое моторное масло дешевле коммерческих охлаждающих жидкостей. Использованное масло явно бесплатное. Также везде доступны новые и бывшие в употреблении моторные масла. Скорее всего, они у вас есть прямо сейчас в вашем магазине или гараже.

К недостаткам относятся моторные масла, содержащие присадки и потенциальные токсины. Еще один недостаток моторного масла – неприятный запах во время закалки. Это может быть проблемой, если вы делаете это в закрытом помещении или в подвале.Я предлагаю не вдыхать и это.

Эти запахи могут сохраняться и в процессе закалки. Это нехорошо, если вы используете для этого духовку своей жены!

Отработанное моторное масло также может оставить черную пленку на вашем проекте, что очень трудно. Удаление этого позже может быть болезненным.

Минеральное масло и ATF

Некоторые другие распространенные масла включают минеральное масло и жидкость для автоматических трансмиссий (ATF). Это могут быть альтернативы использованию моторного масла. В случае минерального масла в нем нет присадок, которые можно найти в моторном масле.

И то, и другое найти довольно легко, но если вы не можете найти минеральное масло, подойдет детское масло. По сути, это то же самое, но с добавлением небольшого количества духов. Будет нормально работать.

Коммерческие закалочные масла

На рынке имеется несколько коммерчески доступных закалочных масел. Эти масла специально разработаны для этого и обладают особыми свойствами, благодаря которым они быстрее или медленнее охлаждают.

В идеале это то, что вы хотите использовать. Однако их бывает трудно найти, и их нет в вашем местном магазине Walmart.Также они могут быть очень дорогими, особенно если вам нужно их пересылать. Они могут стоить около 150 долларов за 5 галлонов масла.

Parks – это распространенная торговая марка, которая используется в качестве коммерческого закалочного масла. В таблице ниже показаны два наиболее распространенных масла.

Масло для закалки Park Brand

Park # 50	Park AAA
# 50 закалочное масло почти соответствует скорости закалки воды.Тем не менее, №50 даст вам менее суровое и более равномерное гашение, чем вода. Это хорошее закалочное средство для высокоуглеродистой стали 1095.	Закалочное масло AAA – наиболее популярное и широко используемое закалочное средство, предлагаемое Park. Это масло обеспечивает равномерную скорость охлаждения и очищаемую поверхность при уходе. Это хорошая закалка с углеродистой сталью типа 1084.

Дополнительные моменты, которые следует учитывать при закалке маслом

• Всегда имейте надлежащее защитное оборудование.Защитные очки, перчатки, кожа и т. Д.
• Всегда имейте под рукой огнетушитель и ведро с песком на случай возникновения пожара.
• Убедитесь, что масло находится в металлической емкости. Пластик может расплавиться и стать причиной несчастного случая. Для больших проектов используйте фритюрницу для индейки. Металлический контейнер, вмещающий около 2 галлонов, идеально подходит для небольших проектов.
• Масло может вспыхнуть, если вы впервые поместите в него лезвие. Длинные плоскогубцы или кузнечные клещи хорошо убирают руки.Никогда не приближайтесь лицом к емкости с охлаждающим маслом.
• Всегда нагревайте масло перед закалкой вашего проекта. Тушители должны быть комнатной температуры или немного выше. Никогда не закаливайте в холодном масле. Нагрейте старый болт или стальной лом и доведите раствор до температуры.

Сводка

Как видите, существует множество различных масел, которые можно использовать. Лучшее масло для закалки ножевой стали может просто подойти к вашей ситуации. Здесь могут иметь значение доступность, цена и личные предпочтения.Лично я использую как Park’s # 50, так и масло канолы.

Также некоторые углеродистые стали лучше закаливаются в одних маслах, чем другие. Например, сталь с более высоким содержанием углерода, такая как 1095, найденная в моем ноже для кустарников, лучше подходит для чего-то вроде масла Park # 50. Это потому, что это более быстрое тушение масла. Где что-то вроде углеродистой стали 1080 было бы хорошо в рапсовом масле или AAA Партта.

Я могу написать статью позже, объясняя это более подробно. Какое масло вам больше всего нравится для закалки ножей для ваших проектов?

Как затачивать зубчатые ножи

Зазубренные ножи действительно полезно иметь при себе, потому что они полезны для множества повседневных задач.Они […]

лучших типов закалочных масел для кузнечного дела 2021 г. [обновлено]

Существует множество различных типов закалочных масел со своими достоинствами и недостатками. Фото Мэтью Паллади CC BY-SA

Процесс закалки – очень важный этап кузнечного процесса при работе с нагретыми металлами. Закалка – это форма быстрого охлаждения однородно нагретого металла для ограничения и контроля влияния медленного охлаждения на микроструктуру металла и, следовательно, на его металлургические свойства.

Одной из распространенных сред, в которой можно закалить черновую заготовку, является масло. Для выполнения этой задачи доступно множество видов закалочных масел, но некоторые из них могут быть лучше других для определенных областей применения.

Обычные закалочные масла, которые мы обсудим, – это моторные масла, пищевые масла, минеральные масла и жидкости для автоматических трансмиссий, а также промышленные закалочные масла. Хотя свойства этих масел могут сильно различаться, также важно учитывать их стоимость, доступность и совместимость с маркой и типом стали, которую вы собираетесь закаливать.

Масло для гашения AAA от Park – кувшин на 1 галлон

• Внешний вид: светло-янтарное масло, вязкость при 100 ° F: 14,0 – 19,3 сСт
• Никелевый шарик Время: 9 – 11 секунд, температура вспышки:> 340 ° F
• Parks AAA считается средне- и среднеустойчивым маслом. Часто охлаждающее масло описывается в секундах …

---

Как масла работают для закалки металлов?

Процесс закалки состоит из нескольких этапов.Когда нагретая заготовка впервые вступает в контакт с закалочным маслом, вокруг металла образуется слой пара, поскольку он полностью погружен в воду. Этот паровой слой стабилизируется разными условиями.

Свойства металла и закалочного масла могут сильно повлиять на стабильность паровой подушки, окружающей заготовку. После дестабилизации паровой подушки происходит пузырьковое кипение. На этом этапе процесса теплопередача самая высокая. Молекулярный состав отдельного закалочного масла играет большую роль в определении того, когда и насколько быстро происходит этот этап.

Когда температура процесса снижается ниже точки кипения масла, процесс переходит на этап конвективного охлаждения. Скорость охлаждения на этом этапе сильно зависит от вязкости охлаждающего масла, которая, в свою очередь, зависит от его чистоты. Ниже приведено отличное видео, демонстрирующее процесс закалки в двух разных средах, как в масле, так и в воде:

Как упоминалось ранее, свойства закалочных масел могут сильно различаться в зависимости от типа используемого масла.Это изменение влияет на способ закалки металла маслом. Некоторые из эффектов, которые он может вызвать, проявляются в структурных изменениях рабочего металла, которые более благоприятны при более низких температурах, например фазовых превращениях.

Фазовые превращения могут увеличить плотность кристаллической решетки металла, что приведет к его затвердеванию. Твердость металла может определять, насколько он податлив или хрупок, что делает эту характеристику важной характеристикой, которую необходимо контролировать.

Есть ли на самом деле лучшее масло для закалки? Тип масла, который вы выберете, во многом зависит от вашего выбора материалов и проекта.Фото Бена Остина CC BY-SA

Хотя в целом лучшего типа закалочного масла не может быть, существуют закалочные масла, которые могут лучше подходить для закалки определенных типов или марок сталей в конкретном применении, чем другие. Этот фактор очень важно учитывать, когда вы понимаете характеристики металла, который вы собираетесь закалить.

Поскольку условия процесса закалки не универсальны для всех типов металлов, имеет смысл выбирать масла, используемые для закалки, на основе свойств, уникальных для конкретной закаленной стали или стального сплава.

Стали и сплавы подвергаются закалке при различных начальных температурах и скоростях охлаждения для обеспечения однородности и качества конечного продукта. Одной из распространенных комбинаций металлов и масел являются минеральные масла и закаленные в масле стали, поскольку они действуют как закалочная добавка средней скорости.

---

Рекомендации при покупке закалочных масел

1) Затраты на закалку в масле Многие масла пищевого качества являются биоразлагаемыми и намного дешевле коммерческих закалочных масел.

При выборе закалочного масла на первый план многие кузнецы обращают внимание на его стоимость. Это очень важный и действительный фактор, который следует учитывать, поскольку на стоимость может влиять эффективность конкретного масла в применении или просто доступность масла.

Если вы начинающий кузнец, который просто хотел бы начать работу с некоторыми проектами, связанными с процессом закалки в масле, для вас может быть более разумным начать использовать более дешевые масла для отработки и совершенствования своей техники.

Если вы опытный кузнец, пытающийся найти идеальное масло для закалки для вашего применения, независимо от стоимости, было бы разумнее выбрать идеальный тип масла для вашего проекта – часто в виде коммерческих закалочных масел.

---

2) Масло Скорость закалки и скорость Вязкость (устойчивость к деформации) влияет на скорость закалки, при этом масла с более низкой вязкостью обеспечивают более высокую теплопередачу.

Другие физические свойства закалочного масла также могут существенно влиять на его эффективность при закалке определенного типа стали.Некоторые металлы требуют определенной скорости закалки, чтобы предотвратить растрескивание или деформацию их структуры.

Как кратко обсуждается, вязкость масла может ускорять или замедлять стадию конвективного теплопереноса в процессе закалки, также называемую скоростью закалки. Чем ниже вязкость конкретного масла, тем выше скорость передачи тепла. Также важно отметить, что на вязкость также может влиять разложение масла, которое имеет место, когда оно используется в процессе закалки.Это разложение характеризуется присутствием в масле побочных продуктов окисления, которые также могут вызывать увеличение общей вязкости жидкости и снижение скорости теплопередачи.

Еще одним физическим свойством, которое может повлиять на скорость закалки, является содержание воды в масле. Это свойство также влияет на внешний вид и качество готовой детали, если оно не вызывает возгорания в сочетании с маслом. Поскольку вода по своим свойствам сильно отличается от масла, более двух процентов воды, содержащейся в закалочном масле, может создать неровности на поверхности заготовки и создать опасную комбинацию.Это форма загрязнения, которая может сильно изменить скорость теплопередачи на различных частях поверхности металла из-за температурных градиентов.

---

3) Воздействие масел на окружающую среду Многие пищевые масла являются биоразлагаемыми, но моторные масла и жидкости для автоматических трансмиссий – нет.

Воздействие закалочного масла на окружающую среду является очень важным фактором, который следует учитывать при выборе закалочного масла. Этот фактор влияет не только на то, как вы утилизируете масло, но и на то, сколько раз вы можете повторно использовать закалочное масло и получить максимальную отдачу от ваших запасов.

Например, закалочные масла премиум-класса могут прослужить годы, прежде чем от них потребуется избавиться. В крупномасштабных установках в настоящее время используются системы фильтрации и циркуляции масла для оптимизации использования охлаждающего масла из-за увеличения стоимости масла и его надлежащей утилизации. Возможность вторичной переработки закалочных масел может уменьшить ваш углеродный след. Некоторые масла можно даже утилизировать в качестве биотоплива, что еще больше оптимизирует их использование.

---

Различные типы кузнечных закалочных масел (сравнение)

1) Моторные масла

Моторные масла являются распространенным типом закалочных масел, используемых как в кузнечном деле, так и в кузнечном деле.Новые и отработанные моторные масла могут использоваться для закалки, и оба они широко доступны. Новое моторное масло обычно дешевле в использовании, чем коммерческое масло для закалки.

Отработанное моторное масло часто можно бесплатно или легко получить, но оно может содержать небольшое количество загрязняющих веществ из-за использования в автомобиле. К сожалению, как новое, так и отработанное моторное масло содержат присадки, которые могут выделять токсины, когда горячая металлическая деталь соприкасается с маслом во время процесса закалки. Эти токсины обычно выделяют нежелательный запах во время тушения.Всегда разумно избегать вдыхания этих токсинов и надевать соответствующую защитную экипировку.

Закалка моторным маслом должна производиться в помещении с достаточной вентиляцией. Из-за загрязнений, обнаруженных в моторных маслах, многие кузнецы, которые их используют, обнаруживают, что на готовой заготовке после закалки остается тонкая темная пленка.

Преимущества	Недостатки
Может быть дешево, новое или б / у Широко доступный Обычно используется в кузнечном деле	Отработанное моторное масло может содержать много загрязнений Моторные масла содержат присадки, выделяющие токсины в процессе закалки Токсины плохо пахнут при тушении Следует использовать только в хорошо вентилируемом помещении Запах гасящего моторного масла нельзя вдыхать Может вызвать появление пятен на заготовке от загрязнений

2) Пищевые масла

Существует множество вариантов закалочного масла для кузнечного дела.Среди этих вариантов – растительное масло, арахисовое масло и масло авокадо. Некоторые обычно используемые растительные масла – это рапсовое, оливковое и пальмоядровое масло. Растительное масло очень дешевое и поступает из возобновляемых источников. Они поддаются биологическому разложению и даже могут быть переработаны как биотопливо. Растительные масла обладают лучшими энергетическими показателями при использовании в качестве закалочного масла. Эта характеристика позволяет им повышать ударную вязкость заготовки.

Компромисс с этими типами масел – пониженная твердость. Арахисовое масло и оливковое масло также можно использовать для аналогичных целей, но они, как правило, дороже, чем обычные нейтральные масла.

Преимущества	Недостатки
Дешевая покупка Широко доступный Возобновляемые источники Вторичная переработка Повышает прочность заготовки	Заготовка не достигает таких высоких значений твердости, как при закалке других типов масел Некоторые растительные масла дороже других

---

3) Минеральные масла и жидкости для автоматических трансмиссий

Минеральные масла и жидкости для автоматических трансмиссий являются подходящей альтернативой моторным маслам.Эти типы масел на самом деле не содержат присадок, которыми моторные масла для закалки печально известны в кузнечном деле. Если у вас нет доступа к минеральным маслам, детское масло – еще одна отличная альтернатива для них, оно просто содержит добавленный аромат.

Закалочные добавки на минеральном масле отлично работают со сталями, требующими высокой скорости закалки, и сталями, закаленными в масле. Минеральные масла обычно обладают большей охлаждающей способностью для стальных сплавов. Их эффективность в процессе закалки увеличивает их общую стоимость.

Минеральные масла оказывают не очень сильное воздействие на окружающую среду, поскольку они не поддаются биологическому разложению. Если эти масла нагреть до очень высоких температур, существует вероятность того, что опасные ароматические углеводороды начнут накапливаться и выделять токсины в воздух.

A Преимущества	Недостатки
Альтернатива моторному маслу Детское масло – альтернатива минеральному маслу Не содержит добавок	Не биоразлагаемое закалочное масло Относительно дорогое масло Когда минеральные масла достигают высоких температур, они могут выделять токсичные ароматические вещества.

---

4) Коммерческие закалочные масла Масло для гашения AAA от Park – кувшин на 1 галлон

• Внешний вид: светло-янтарное масло, вязкость при 100 ° F: 14.0 – 19,3 сСт
• Никелевый шарик Время: 9 – 11 секунд, температура вспышки:> 340 ° F
• Parks AAA считается средне- и среднеустойчивым маслом. Часто охлаждающее масло описывается в секундах …

Коммерческие закалочные масла специально созданы для использования в закалочных процессах, как следует из их названия. Существует широкий выбор промышленных закалочных масел, подходящих для закалки различных типов сталей и стальных сплавов. Они составлены таким образом, что различные коммерческие масла для закалки обладают свойствами, которые могут вызывать медленную или высокую скорость закалки.

Поскольку коммерческие закалочные масла производятся для закалки, они, как правило, являются наиболее дорогими из имеющихся закалочных масел. Их нелегко найти в обычных магазинах, и они стоят дороже, чем обычные масла.

Преимущества	Недостатки
Специально разработан для закалки Обеспечивает различную скорость закалки для различных типов стали и стальных сплавов.	Дороже, чем некоммерческие закалочные масла Широко недоступен

Закалка: вода или масло? – Ножи для термообработки, лезвия и т. Д.

Да, нет, может и не знаю.

Я провел несколько дней с Ятайки, японским производителем пил и инструментов, он размешивал воду красным горячим стержнем и вручную проверял температуру перед закалкой. Насчет хамона я не уверен, но предполагаю, что все лезвия с хамоном закалены в такой воде.

Есть старая история о японском ученике, который постоянно спрашивал мастера клинков о правильной температуре воды для закалки. Ученик становился яростным по этому поводу. Однажды, когда мастер готовился закалить клинок, ученик не мог больше сдерживаться и окунул руку в воду.Старик отрезал ему руку.

Ятайки знал эту историю, и я спросил через переводчика, могу ли я проверить воду, не отрезав себе руку. Мы все очень рассмеялись, и Ятайки сказал, что я могу опустить руку в воду. Вода была прохладной.

Что касается других закалок, мы делаем все, что говорит металлург для конкретной стали. Меня не интересует хамон, поэтому металлурги сказал бы, что сталь 1075 – это простая углеродистая сталь, предназначенная для закалки «тонких деталей в масле». Для меня это означает нож.Когда вы смотрите на характеристики 5160, вы видите, что он закаливается в масле из-за легирования кремния, марганца и хрома.

С точки зрения скорости, в условиях небольшого магазина рассол является самым быстрым закалочным раствором, так как он выбрасывает окалину, позволяющую жидкости сразу же контактировать с оголенным металлом. Вода идет на втором месте по скорости примерно по той же причине, хотя не вся окалина может слететь с заготовки. Когда горячее изделие погружено в жидкость, вокруг горячего изделия образуется паровая завеса. Он кратковременный, но с маслом он более продолжительный по сравнению с водными тушителями.Пар действует как кратковременный изолятор, тем самым немного замедляя закалку. Металлурги рекомендуют масло с тонким поперечным сечением, как у лезвия, вместо воды, даже если сталь продается с закалкой в ​​воде, например W1 или W2. С маслом меньше шансов на коробление, и вы все равно затвердеваете. Рассол или вода окружающей температуры могут быть слишком жесткими для тонких срезов, вызывая трещины, разрывы или коробление. Самым медленным типом затвердевания, конечно, является сталь с воздушной закалкой.

Если вы покупаете инструментальную сталь, вы должны получить спецификации термообработки, которые подходят для инструментальной стали.

Некоторые инструменты встряхивают под жидкостью, чтобы помочь стряхнуть паровой покров и дать свежему количеству охлаждающего средства ударить по изделию со всех сторон. Я почти уверен, что японские лезвия не взволнованы. Теплая вода и продолжительность действия паровой подушки подходят для закаленных лопаток без перемешивания.

http://www.turleyforge.com Дедушка кузнечных школ

Как термически обработать нож [самый простой из возможных методов]: 9 шагов (с изображениями)

Для этого простого метода термической обработки вам не потребуется много.Вот основные вещи, которые вам понадобятся:

1. Древесный уголь. Здесь я использую кусковой древесный уголь «натуральный» из твердых пород древесины. Вы можете использовать обычные брикеты, которые я использовал раньше, но кусковой древесный уголь лучше. Он становится горячее, быстрее нагревается и его легче использовать. Если вы чувствуете себя особенно деревенщиной, я упомяну, что вы можете на самом деле использовать обычную древесину (все будет достаточно горячим, если на нем будет много воздуха), но это сложнее и горит быстрее, поэтому вы нужно намного больше.

2. Источник воздуха. Вот я использую полуразрушенный фен, который выбросила моя мама. Нагревательный элемент сломан, но поскольку нам нужен только воздух, это не имеет значения. Вы также можете использовать тепловую пушку, воздуходувку для листьев или даже промышленный пылесос (с переключением впуска, чтобы он выталкивал, а не вытягивал воздух). Все, что вам нужно, это подлить в огонь большое количество кислорода. Будь креативным.

3. Закалочное масло. Есть несколько вариантов масла, которое вы используете. Я использую простое растительное масло, потому что оно дешевое и оно у меня есть.На самом деле для этого подойдет практически любое масло. Растительное масло, оливковое масло, арахисовое масло, моторное масло, отработанное моторное масло и т. Д. Все будет работать. Однако вы не хотите использовать воду. Он слишком жесткий и может привести к растрескиванию большинства сталей.

4. Магнит , для измерения температуры стали. Вам понадобится способ прикоснуться магнитом к стали, не обжечься. Я использую сломанную штуковину с телескопическим магнитом.

5. Нечто-с-ножом-в-и-из-под огня-без-потерять-пальцы. Я использую плоскогубцы с длинными ручками и сварочные перчатки. Поверьте, они вам понадобятся. Такая угольная кузница нагревается до 2000 градусов по Фаренгейту.

6. Термостойкий контейнер (для хранения масла для закалки). Я обычно использую высокую банку из-под газировки или другого напитка с обрезанной крышкой, но есть довольно много вариантов. Просто убедитесь, что он выдерживает тепло.

Также этот метод термообработки будет работать только с простыми высокоуглеродистыми сталями.1090, 1080, 1095, 5160, 1075, 1085, O1 и т. Д. Для новых производителей ножей: старые пилы, напильники, рашпили, лезвия газонокосилок, листовые рессоры или шипы RR подойдут. Извините, но этот метод , а не , будет работать с любыми видами нержавеющей стали или с любыми более сложными «суперстали». Даже не пытайся.

Закалочное масло для кузнечного дела 4 отличных варианта

Обновлено: 10 ноября 2020 г.

После того, как вы закончили выковывать молотком и формировать свой последний эксперимент по ковке, пора «зафиксировать» закалку лезвия или инструмент, чтобы его было достаточно сложно использовать и прослужить.Закалочное масло для кузнечного дела может быть разнообразным, в том числе специальными закалочными маслами или разными маслами, которые вы можете использовать для своей машины или приготовления пищи. Тем не менее, процесс закалки может быть невероятно деликатным, поэтому выбор идеального масла может стать разницей между вашим творением, сразу ломающимся или сохраняющимся на всю жизнь.

Различные масла, которые можно использовать для закалки

Правильный выбор для вашего закалочного масла будет зависеть от вашей желаемой твердости и металла, с которым вы работаете, поэтому мы собрали некоторые рекомендации, а также понимание почему эти закалочные масла для кузнецов могут вам подойти.

Первые.

Коммерческое масло для закалки для кузнечного дела Park’s AAA Quench Oil – ведро 5 галлонов

• Внешний вид: светло-янтарное масло, вязкость при 100 ° F: 14,0 – 19,3 сСт
• Время образования шарика никеля: 9-11 секунд, точка вспышки: > 340 ° F
• Parks AAA считается средне- и среднеустойчивым маслом. Часто закалочное масло описывается в секундах закалки с использованием теста с никелевым шариком. Время закалки Никелевого шара составляет 9-11 секунд.
• Типичные стали для использования с этой формулой закалочного масла: O1, 5160, 1080, 1084.Многие другие стали, использующие «среднюю» скорость (нет четкого определения «быстро» или «средняя»), подойдут для этого закалочного масла.
• Примечание. Доставка осуществляется наземным транспортом UPS. Никаких международных отправлений.

Когда дело доходит до закалки, трудно ошибиться, выбрав специальное масло только для этой задачи. Это промышленное кузнечное масло для закалки состоит из минерального масла, а также из добавок, которые помогают ускорить или замедлить процесс закалки в зависимости от выбранного качества.

Хотя эта 5-галлонная ванна имеет среднюю скорость # 100, существует несколько уровней закалки в зависимости от ваших конкретных потребностей. Если вы хотите что-то более быстрое для более твердого гашения, подумайте о снижении до # 50 или повышении для более медленного и мягкого результата.

Недостатком этого варианта является то, что его может быть труднее найти на месте и дороже, потому что он сделан специально для тушения, а не для многократного использования, как остальные наши варианты. Однако вы можете купить его на Amazon, и если вам нужен один из лучших вариантов, рассмотрите коммерческое масло для закалки.

Жидкость для автоматических трансмиссий

Эту жидкость для автоматических трансмиссий от Valvoline можно использовать для закалки стали, хотя она явно не предназначена для этого случая.

Жидкость для автоматических трансмиссий (или сокращенно ATF) – это минеральное масло, которое, помимо необычного цвета, может иметь неприятные пары, что делает его проблемой для небольших и закрытых помещений. Причина этого в том, что, как и моторное масло, ATF поставляется с присадками для защиты оборудования транспортных средств, поскольку это основное применение жидкости.Он также может быть толще, чем идеально подходит для закалки, что может привести к чрезмерному затвердению.

Хотя использование ATF для закалки стали имеет недостатки, одним из лучших преимуществ является цена и доступность. Этот продукт будет намного дешевле по сравнению с более дорогими продуктами, такими как коммерческие закалочные масла, потому что его можно использовать в вашем автомобиле или кузнице.

Минеральное масло Пищевое минеральное масло UltraPro, 1 галлон (128 унций), для смазки и защиты разделочной доски, блока мясника, нержавеющей стали, ножей, инструментов, машин и оборудования, одобрено NSF

• Минеральное масло UltraPro на 1 галлон лучшее соотношение цены и качества для белого минерального масла
• Так много применений! Белое масло используется в автомобильной, косметической, пищевой и многих других отраслях.
• Отлично подходит для использования в качестве пищевой смазки для промышленных слайсеров, ножей, лезвий, инструментов и машин.
• Размер галлона минерального масла идеально подходит для обработки и защита мясных блоков, бамбука и т. д.
• Галлон пищевого минерального масла UltraPro не содержит запаха и соответствует требованиям NSF

Цены взяты из Amazon Product Advertising API по адресу:

Цены на продукты и их наличие точны на указанную дату / время и могут быть изменены.Любая информация о цене и доступности, отображаемая на [соответствующих сайтах Amazon, если применимо] во время покупки, будет применяться к покупке этого продукта.

Минеральное масло UltraPro от UltraSource – надежный ресурс, который можно использовать в качестве закалочного масла, если вам не нужно специальное закалочное масло коммерческого сорта или вы не хотите вдыхать потенциальные пары ATF. Замечательный плюс выбора минерального масла, так как ваше закалочное масло может завершить процесс практически в любом месте – даже в вашем доме.

Использование чего-либо, например, моторного масла или масла ATF, может быть менее идеальным для домашних условий из-за комбинации запаха и присадок, которые могут создавать потенциально опасные пары, которые вы можете случайно вдохнуть. К счастью, минеральное масло не имеет цвета и запаха, а также не содержит присадок, присущих моторным маслам.

Что касается скорости закалки, минеральное масло будет медленнее закаливать по сравнению с другими типами масел. Это не всегда плохо, но на самом деле все зависит от типа стали, которую вы планируете закаливать.Некоторые типы, такие как сталь 1095, требуют более быстрой закалки в масле, но другие типы, такие как сталь 5160 или 52100, идеально подходят для минерального масла – просто убедитесь, что вы изучили свой металл перед покупкой для достижения наилучших результатов. Или, если у вас есть металлолом и вам нужно выяснить, затвердеет ли он, посмотрите это видео.

Минеральное масло – один из самых дешевых и доступных видов закаливающего масла, с которым вы столкнетесь, возможно, причина этого в том, что оно используется для огромного количества вещей, таких как обработка дерева, увлажняющий крем и многое другое.

Кокосовое масло

Цены взяты из Amazon Product Advertising API на:

Цены на продукты и их наличие действительны на указанную дату / время и могут быть изменены. Любая информация о цене и доступности, отображаемая на [соответствующих сайтах Amazon, если применимо] во время покупки, будет применяться к покупке этого продукта.

Ищете чудесный запах в своей кузнице? Это чистое кокосовое масло от Golden Barrel – отличный выбор для закалочного масла, если вы решите использовать растительное масло.Подобно минеральному маслу, растительные масла обладают тем преимуществом, что не загрязняют ваш дом запахами и даже наполняют их приятными запахами – в данном случае запахом кокоса. Однако, хотя эти масла более удобны для домашнего использования, вам также придется предварительно нагреть их примерно до 120 ° F, прежде чем использовать для закалки, из-за более низкой вязкости.

Этот продукт особенно дороже по сравнению с другими растительными маслами, так как он представляет собой чистое кокосовое масло, которого нет в избытке, и его можно использовать во многих случаях, например на коже, в средствах для волос и в приготовлении пищи.Однако в целом можно ожидать, что растительные масла будут похожи на минеральные масла и будут одними из самых дешевых закалочных масел, поскольку они доступны во многих формах.

Помимо обычных высоких цен, вы должны быть в состоянии зайти почти к любому обычному розничному торговцу и найти тип растительного масла, подходящего для закалки стали, включая рапсовое или растительное масло. Определенно все зависит от типа стали, с которой вы работаете, но растительное масло является наиболее подходящим для использования в домашних условиях закалочным маслом из-за отсутствия каких-либо запахов или добавок, и, как правило, оно стоит хорошо при максимальной доступности.

Последний важный инструмент, который вам нужен

После того, как вы отковали и закалили лезвие, важно проверить твердость кованного металла, чтобы убедиться, что он не слишком хрупкий после закалки. Это одна из самых распространенных ошибок новичков, а также одна из самых обескураживающих вещей. Для измерения этой твердости пригодится специальный инструмент.

Набор файлов для испытаний на твердость

Цены взяты из Amazon Product Advertising API на:

Цены на продукты и их наличие действительны на указанную дату / время и могут быть изменены.Любая информация о цене и доступности, отображаемая на [соответствующих сайтах Amazon, если применимо] во время покупки, будет применяться к покупке этого продукта.

Набор файлов твердости TTC из 6 частей – это удобный для новичков твердомер, который будет работать практически со всем, что выходит из вашей кузницы. Вы просто запускаете файл по поверхности своего творения, чтобы протестировать его, сравнивая свои результаты с включенной диаграммой. Каждый цветной файл соответствует определенному уровню твердости, который поцарапает материал, если он более твердый, что дает вам представление о том, является ли лезвие слишком твердым или слишком мягким, чтобы вы могли внести изменения до того, как придет время закалить металл.

Заключение

Когда дело доходит до выбора лучшего кузнечного масла для закалки, большая часть решения сводится к предпочтениям. Если вы спросите, у самых опытных кузнецов есть свои предпочтительные закалочные масла (в дополнение к выбору металлов и типов топлива), потому что они работают на них. Помимо потенциального риска для здоровья от вдыхания опасных паров моторного масла, каждый из перечисленных нами вариантов должен работать для различных целей, поэтому не забудьте рассмотреть все типы масел, прежде чем выбирать одно из них.

Если бы мне пришлось выбрать конкретный тип масла, я бы не ошибся с любым растительным маслом. Они экологически чистые, либо плохо пахнут, либо пахнут, и в первую очередь доступны по цене и доступны. Вы также можете запастись ими и использовать остатки для приготовления пищи, что сделает их универсальным вариантом для кузницы или кухни.

Если вы только начинаете, ознакомьтесь с моим руководством для начинающих по кузнечным инструментам

Или если вы только начинаете делать ножи? Взгляните на мое руководство по всем этапам изготовления вашего первого ножа.

– Пребывание дома, папа

Основы закалки в масле при термообработке

15 февраля 2017

Одной из наиболее важных частей термической обработки металлической детали является закалка или быстрое охлаждение детали для достижения заданных свойств.

Нет идеальной закалочной среды. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, будь то соль, нефть, газ или каустик. В игре компромиссов масло является наиболее популярной закалочной средой, поскольку она предлагает широчайший спектр преимуществ для самого широкого набора деталей.

Ступени охлаждения

Чтобы понять, почему масло является популярным закалочным средством, важно понимать, что происходит при закалке.

Последовательность нагрева и последующего быстрого охлаждения деталей посредством закалки – это способ добиться дополнительной твердости детали, которая в противном случае была бы невозможна. Нагрев вызывает изменения кристаллической структуры поверхности металлической детали; быстрое охлаждение «замораживает» эти изменения на месте и делает поверхность более твердой.

Первая стадия закалки известна как стадия пара.Поскольку погруженная деталь намного горячее, чем охлаждающая жидкость, вокруг детали образуется паровая завеса. На этом этапе происходит охлаждение детали, но ему препятствует пар, который действует как изолятор.

Вторая стадия – это стадия кипячения, которая характеризуется бурным кипением охлаждающей жидкости. Детали охлаждаются быстрее всего на этом этапе, потому что температура детали на предыдущем этапе снизилась достаточно для того, чтобы паровая оболочка могла рассеяться. Поскольку охлаждающее средство может беспрепятственно контактировать с деталью, оно может уносить большую часть тепла через кипение.

Третья стадия – это конвективная стадия, во время которой конвекция и теплопроводность отводят тепло от детали. Конвекция относится к движению жидкости из-за тенденции более горячих и менее плотных жидкостей подниматься, в то время как более холодные и более плотные жидкости опускаются. Под проводимостью понимается тенденция к рассеиванию тепла по всему веществу при разнице температур в жидкости. Масло сильно перемешивается во время закалки, заставляя его течь вверх через рабочую нагрузку. По этой причине естественная конвекция не возникает.

Зачем закаливать в масле?

Закалка в масле популярна из-за ее суровости; то есть он передает тепло быстрее по сравнению с другими охлаждающими средами, такими как солевой расплав или газ. Каустические добавки на водной основе охлаждают детали даже быстрее, чем масло, но жесткость, с которой каустические добавки охлаждают детали, может вызвать значительное искажение или даже растрескивание некоторых материалов.

Кроме того, можно регулировать температуру, вязкость и другие химические свойства масел для достижения различных результатов.Такая управляемость полезна, потому что это означает, что многие различные типы деталей могут быть закалены маслом, обеспечивая эффективность операций.

Масло – это универсальное охлаждающее средство, потому что формулы масла можно изменять для достижения различных желаемых конечных результатов. При закалке в масле широкий спектр материалов может приобретать широкий спектр свойств.

Виды масел

Несмотря на то, что для закалки используется много различных типов масел, два наиболее часто используемых масла – это быстрое и горячее масло.

Изделия, охлаждаемые быстрыми маслами, охлаждаются быстрее.Хотя скорость охлаждения быстродействующих масел зависит от конкретных свойств масла, основная причина, по которой эти масла охлаждают детали быстрее, заключается в том, что они разработаны для уменьшения длины стадии парообразования и увеличения продолжительности стадии кипения – самой быстрой из три стадии охлаждения.

Детали из низкоуглеродистой стали и сплавов с низкой закалкой лучше закаливаются в быстром масле.

Горячие масла хранятся при гораздо более высоких температурах и используются для обеспечения того, чтобы внутренняя температура детали и температура поверхности не сильно менялись во время закалки.Это контролирует искажение и снижает риск растрескивания.

Компромисс с горячими маслами заключается в том, что, хотя они обеспечивают более равномерное охлаждение по всему поперечному сечению детали, на это требуется больше времени. Сильнотвердеющие сплавы лучше закаливаются в горячих маслах.

Тщательно закалить

Закалка

– это компромиссы, и хотя химический состав закалки может быть сложным, правильное выполнение процесса гарантирует, что детали будут работать так, как задумано.

Металлурги в Пауло понимают, какие компромиссы связаны с принятием решений о закалке, и могут помочь вам найти лучшие решения для термообработки ваших деталей.Узнайте больше о роли закалки в процессе термообработки, загрузив приведенное ниже руководство.

Процесс важен. Скачать: Роль закалки в термообработке

Как термически обработать нож | 4 простых шага для изучения

Краткое описание

Термическая обработка – это часть процесса изготовления ножа, предназначенная для упрочнения стали лезвия для использования. Термическую обработку можно выполнить в четыре этапа: нормализация, закалка, отпуск и шлифовка.

Охватываемые темы:

Целью термической обработки ножа является закалка стали в достаточной степени для использования. Правильная степень твердости будет зависеть от предполагаемого назначения лезвия. Он должен быть достаточно твердым, чтобы сохранять край, и в то же время достаточно гибким, чтобы выдерживать регулярное, а иногда и интенсивное использование.

В Red Label Abrasives мы гордимся тем, что предоставляем производителям ножей абразивные наборы, необходимые для производства качественных ножей. В этом блоге мы рассмотрим этапы термической обработки вашего лезвия, чтобы в готовом продукте был найден идеальный баланс между прочностью и гибкостью.Эти шаги могут быть применены ко всем распространенным сталям для изготовления ножей, включая 1080, 1084, 1095 и 5160. Эти шаги также будут работать независимо от того, были ли ваши ножи сформированы путем ковки или удаления припуска.

Что вам понадобится

• Лезвие ножа с нанесенной фаской и поверхностью, доведенной до желаемой отделки (после затвердевания будет труднее удалить материал путем опиливания и шлифования)
• Источник тепла (например, пропановая горелка, мини-кузница или угольная кузница)
• Контейнер для закалки огнестойкого с крышкой.Вы можете использовать металлические банки из-под кофе, форму для печенья или что-то подобное.
• Масло для закалки. Реально для этого подойдет большинство видов масла. Однако не используйте воду – она ​​слишком быстро остывает и вызывает растрескивание большинства сталей.
• Противопожарный блок регулятора, такой как алюминиевая трубка, для удержания лезвия на нужной глубине в охлаждающем масле.
• Магнит для контроля температуры стали
• Клещи или клещи с тисками для надежного удержания лезвия во время нагрева, закалки и отпуска.
• Огнетушитель, предназначенный для пожаров жира или масла
• Маска и термостойкие перчатки
• Напильник для проверки твердости лезвия
• Кухонный духовой шкаф (рекомендуется)

Шаг 1. Нормализовать

На этом этапе вы воссоздаете однородное или нормализованное состояние в стали, чтобы она стала более упругой и с ней было легче работать. В частности, процесс ковки приводит к слипанию карбидов и увеличению их размера, что может помешать правильному удержанию кромки.

Используйте лист наждачной бумаги с зернистостью P150, чтобы затупить край лезвия и минимизировать возможность деформации или растрескивания во время обработки. Затем с помощью источника тепла нагрейте сталь до температуры от 1500 до 1600 ℉, прежде чем дать ей остыть. Обязательно регулярно вращайте его над пламенем: концентрация на одной стороне может вызвать проблемы с готовым продуктом.

Ниже приводится обзор рекомендуемых температур нагрева для обычных сталей для изготовления ножей:

• 1080: 1500 ℉
• 1084: 1500 ℉
• 1095: 1575 ℉
• 5160: 1525 ℉

Вы можете использовать магнит для оценки температуры: сталь теряет свою магнитную способность при температуре около 1425 ℉, поэтому, если вы нагреете ее до немагнитной точки, вы знаете, что приближаетесь.Нагрейте сталь на пару оттенков ярче, и вы получите правильную температуру нагрева.

Еще один способ проверить температуру – посолить стальную поверхность. Соль плавится при 1474 ℉, поэтому, если вы увидите, что она разжижается, значит, вы достигли критической температуры.

Шаг 2: Погасить

После нагревания быстро окуните сталь в канистру с маслом и продвигайте ее вперед и назад резкими движениями. Это помогает предотвратить образование пузырьков воздуха вокруг стали. Затем положите его на блок регулятора, который следует погрузить в масло.(Блок обеспечивает равномерное охлаждение обеих сторон лезвия.)

Многие производители ножей рекомендуют использовать рапсовое масло, нагретое до температуры около 130, говоря, что вода слишком быстро охлаждает сталь, что может привести к растрескиванию, особенно если лезвие находится на тонкой стороне. Для сравнения, масло имеет более медленную скорость охлаждения. Вы можете нагреть его на плите или использовать кузницу, чтобы нагреть кусок арматуры, прежде чем погрузить его в масло, чтобы поднять температуру.

Чтобы лезвие затвердело, ему необходимо остыть ниже 900 ℉.Подождите примерно 10-15 секунд, прежде чем вытащить лезвие и проверить его на деформацию. Если он выглядит хорошо, возьмите напильник и потрите его уголком по стали. Правильно закаленное лезвие будет прочнее файла и не будет царапаться.

Шаг 3: Закалка

Сталь для лезвий после закалки очень хрупкая. Для размягчения стали и снятия накопленных напряжений ее нужно сразу снова нагреть – на этот раз до 400 ℉. Этот процесс, известный как темперирование, можно проводить на огне или с помощью паяльной лампы, но самый простой способ – поставить его в духовку при температуре 400 ℉ на два часовых цикла, давая ножу остыть между каждым циклом.Если вы используете другой метод, нагрейте нож, пока он не станет золотисто-соломенного цвета, что типично для 400 ℉.

Примечание:

• Некоторые производители ножей перед закалкой подвергают лезвия «криообработке». Сталь замачивают на ночь в сухом льду или жидком азоте при температуре от -90 ℉ до -290 ℉, в зависимости от используемой среды.
• Температуры отпуска ниже 347 ° F следует применять только при определенных обстоятельствах, например, при экстремальных требованиях к высокой твердости, поскольку более низкие температуры обычно приводят к очень хрупкому лезвию.
• Следует избегать температур отпуска выше 662 ° F, поскольку они могут привести к снижению коррозионной стойкости, а также к хрупкости. Если обработанное лезвие подвергается воздействию тепла, превышающего температуру отпуска (например, во время шлифования), свойства ножа будут ухудшены.

Завершение

К настоящему времени ваше лезвие полностью затвердело. Теперь все, что вам нужно сделать, это отшлифовать любой накипь, которая могла скопиться на лезвии после закалки. Нанесите мелкий абразив на ленточную шлифовальную машину и осторожно проведите им по поверхности, пока сталь не станет чистой.Затем вы можете завершить последние шаги, которые заключаются в наложении дополнительной фаски под желаемым углом и использовании мелкой зернистости для окончательной заточки и полировки.