Закалка в графите: Закалка ножа в графите

alexxlab | 18.05.1973 | 0 | Разное

Содержание

Закалка ножа в графите

В одном из прошлых материалов мы представили обзор видеоролика по изготовлению ножа из пилы. Такой нож имеет толщину клинка 3 мм и если прогреть его до нужной температуры и резко остудить для закалки, то скорее всего клинок выкрутит в пропеллер, или нож попросту лопнет. Поэтому предлагаем обзор видео по закалке такого ножа в графите. По словам автора идеи, закалка в графите имеет преимущество в том, что нагрев требуется только на режущей кромке клинка.

А начнем закалку с просмотра авторского видеоролика

Нам понадобится:
– источник постоянного тока;
– немного соли;
– вода;
– графит в порошкообразном состоянии;
– небольшой кусок тряпки;
– металлический профиль.

Графит можно получить из щеток, используемых в строительных инструментах, а также из пальчиковых батареек. Отметим также, что тряпку желательно использовать не синтетическую. Что касается металлического профиля, то он будет использоваться для изготовления корпуса, и его при желании можно заменить уголком.

Берем профиль и подсоединяем его к плюсовому контакту источника постоянного тока.

Затем берем немного соли и растворяем ее в воде.

После растворения соли в воде, смачиваем ей тряпку. Это нужно для того, чтобы создать своеобразный предохранитель между металлами, чтобы избежать нечаянного прикосновения ножом о металлическую заготовку, поскольку в таком случае возникнет прямая дуга, в результате чего металл ножа испортится.

Отжимаем тряпку и кладем в металлический профиль.

Засыпаем на тряпку графит.

Подсоединяем клинок к минусовому проводу, после чего можно начинать закалку.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Цементация стали в домашних условиях графитом и другими методами

Определенное воздействие на сталь позволяет изменить ее основные эксплуатационные свойства. Чаще всего проводится химико-термическое воздействие, которое называют цементацией стали. Она предусматривает как нагрев детали для перестроения его атомной решетки, так и внесение требуемых химических элементов. Цементация стали в домашних условиях графитом или другой средой еще несколько лет назад практически не проводилась, но сегодня это возможно. Рассмотрим особенности данного процесса подробнее.

Цементация стали в домашних условиях

Общие сведения о процессе цементации стали

Для того чтобы проводить подобную обработку металла в домашних условиях следует рассмотреть особенности термического воздействия на сталь подробнее.

Среди особенностей цементации выделим следующие моменты:

Цементирование предусматривает нагрев изделий в жидкой, твердой или газовой среде, за счет чего изменяют эксплуатационные свойства поверхностного слоя.
За счет проведения данной процедуры концентрация углерода повышается, что обеспечивает увеличение прочности и износостойкости стали.
Специалисты рекомендуют цементировать низкоуглеродистые стали, которые имеют показатель концентрации углерода примерно 0,2%. Примером можно назвать лезвие ножа, которое изготавливают из стали невысокой стоимости.
Нагрев детали может проводится до самых различных температур. Цементация металла в домашних условиях проходить при температуре около 500 градусов Цельсия, в цехах, оборудованных специальным оборудованием, этот показатель может достигать значения 1200 градусов Цельсия и выше. Отметим, что температура нагрева выбирается в соответствии с показателем концентрации углерода и других примесей.
Рассматриваемый термический процесс изменяется не только химический состав стали, но и его атомную решетку и фазовый состав. По сути, поверхность получает те же характеристики, что и при закалке, но есть возможность их контролировать в узком диапазоне и избежать появления различных дефектов.
Углерод проникает в структуру стали очень медленно. Поэтому, к примеру, цементация ножа в домашних условиях проходить со скоростью 0,1 миллиметра за 60 минут. Для того чтобы лезвие ножа выдерживало механическое воздействие придется провести упрочнение слоя толщиной около 0,8 миллиметра. Этот момент определяет, что термообработка ножа или цементация вала в домашних условиях займет не менее 8 часов, на протяжении которых нужно выдерживать требуемую температуру.

Цементация стали

Цементация нержавеющей или другой стали более сложный процесс, в сравнении с закалкой, но позволяет достигнуть более высоких эксплуатационных качеств.

Классификация среды, в которой проходит цементация стали

Науглероживание ножа или другого изделия может проходить в следующих средах:

Твердой.
Газовой.
В виде пасты.
Растворе электролита.
Кипящем слое.

Цементация металла в домашних условиях графитом проводится чаще всего. Наибольшее распространение получила твердая среда по причине того, что не нужно обеспечивать высокую герметичность печи.

Газ применяется преимущественно в промышленном производстве, так как позволяет достигнуть требуемых результатов за минимальный период.

Процесс цементации стали своими руками

При наладке процесса химико-термической обработки в домашних условиях выбирают метод цементации в твердой среде. Это связано с существенным упрощение задачи по оборудованию помещения. Как правило, твердый карбюризатор делается при использовании смеси бария или кальция с древесным углем, а также углекислого натрия. Соль измельчается до состояния порошка, после чего пропускается через сито.

Цементация стали в твердом карбюризаторе

Рекомендации по созданию твердой смеси следующие:

Первый метод заключается в использовании соли и угля, которые тщательно перемешиваются. Если использовать не однородную смесь, то есть вероятность образования пятен с низкой концентрацией углерода.
Второй метод предусматривает применение древесного угля, которые поливается сверху солью, растворенной в воде. После этого уголь сушится до получения смеси с показателем влажности около 7%.

Для ножа и других изделий больше всего подходит второй метод получения карбюризатора, так как он позволяет получить равномерную смесь. Цементация стали в домашних условиях графитом также предусматривает создание смеси при применении нескольких технологий.

Цементация проводится в специальных ящиках, которые наполнены подготовленным карбюризаторов. Конструкция должна быть герметичной, для чего проводится заделывание щелей глиной. Достигать высокой герметичности рекомендуется по причине того, что при нагревании карбюризатора выделяются газы, которые не должны попасть в окружающую среду. Сам ящик следует изготавливать из жаропрочной стали, которая выдержит воздействие высокой температуры.

Процесс по проведению цементации стали в ящике в домашних условиях имеет следующие особенности:

Деталь укладывается в ящик со смесью. Толщина слоя твердого карбюризатора выбирается в зависимости от размеров заготовки.
Устанавливается печь.
Начальный прогрев печи проводится до температуры 700 градусов Цельсия. Данный нагрев называют сквозным. Однородность цвета стали, из которого изготавливается ящик, говорит о возможности перехода к следующему этапу.
Следующий шаг заключается в нагреве среды до требуемой температуры. Важно обеспечить равномерный нагрев поверхности деталей сложной формы, так как могут возникнуть существенные проблемы при неравномерном перестроении атомной структуры.

Цементация стали в ящике в домашних условиях

Сегодня есть возможность провести подобную процедуру и в домашних условиях, но возникают трудности с достижением требуемой температуры.

Отсутствие необходимого оборудования приводит к существенному снижению качества получаемых изделий, а также увеличения времени выдержки.

Применение газа

В массовом производстве используется газовая среда. Проводить насыщение поверхности углеродом можно только при использовании герметичной печи. Наиболее распространенным составом газовой среды можно назвать вещества, получаемые при разложении нефтепродуктов.

Газовая цементация стали

Процедура имеет следующие особенности:

Следует использовать конвейерные печи непрерывного действия с повышенной изоляция рабочей среды. Они очень редко устанавливаются в домашних условиях по причине высокой стоимости.
В печь помещают заготовки, после чего проводится нагрев среды до требуемой температуры.
После нагрева печи до требуемой температуры подается газ.

Преимуществ у подобной технологии довольно много:

Нет необходимости в длительной подготовке газовой среды.
Процесс предусматривает малую выдержку, что снижает затраты на поддержание температуры.
Оборудование компактное, не занимает много места.

Однако есть существенный недостаток, который заключается в отсутствии возможности установки оборудования и налаживания процесса в домашних условиях. Рентабельность цементации в домашних условиях при установке подобного оборудования обеспечивается только при существенном увеличении обрабатываемых партий.

Как закалить нож графитом – Яхт клуб Ост-Вест

Есть в обиходе человека разумного такие обыденные инструменты, о необходимости которых мы как-то и не задумываемся. Но так бывает не всегда: например, стоит нашему ножу затупиться, и сразу же появляется ощущение дискомфорта. Для того, чтобы счастливо избежать подобных ситуаций, надо разобраться, как закалить нож в домашних условиях, ведь вопрос этот актуален, так как без правильной операции столь нужный инструмент становится абсолютно неэффективным, а значит, и вовсе бесполезным.

Если же самодельный нож в прошлой жизни был, например, рессорой или напильником, то ему в любом случае потребуется закалка, ведь механическая обработка лезвия всегда подразумевает его нагрев. Проверить качество ее можно и дома. Для этого зафиксируйте нож в тисках, а потом начинайте его сгибать. Если он сломается, когда угол сгиба минует отметку в 45°, то изделие ваше было, увы, качественным.

Температурный режим: особенности

Они есть, поэтому закалка ножей — операция, которую нельзя назвать элементарной. Первое правило гласит, что нагрев клинка должен происходит постепенно и равномерно. Если на это условие махнуть рукой, то очень быстрый нагрев приведет к формированию довольно крупных зерен в структуре металла, а следствием станет чрезмерная хрупкость изделия. Потому для каждого стального сплава подойдет только свой температурный режим. Например:

высокоуглеродистые сплавы способны выдержать температуру от 680 до 850°С;
низкоуглеродистые — от 727 до 950°С;
легированные сплавы могут устоять при температуре от 850 до 1150°С.

Как можно определить температуру нагрева дома? Пирометр, могущий помочь, в отличие от ножей, присутствует далеко не в каждом доме, но есть другой доступный метод — использование простейшего магнита. У всех металлов есть одно интересное свойство: каждый из них имеет свою точку Кюри: пройдя ее, он переходит из ферримагнитного состояния в парамагнитное. Если говорить человеческим языком, то он просто перестает «страстно» реагировать на магнит. Когда у разогретого лезвия к магниту «притяженья больше нет», значит, температура нагрева добралась до критической — точки Кюри.

Как избежать неприятностей?

При домашней процедуре закалки существует самая большая проблема — перекаливание металла, приводящее к тому, что хрупкость материала увеличивается очень сильно. Если не обращать пристального внимания на равномерность прогрева, можно получить другой дефект — на лезвии образуются поперечные трещины.

Однако есть возможность избежать печальных последствий — заучить правило, позволяющее без проблем закалять ножи и в будущем. Оно гласит, что режущую часть лезвия можно нагревать лишь единожды до желтого цвета, проверяя магнитом, а часть, которая не будет принимать участие в заточке, нагревается три раза до температуры, равной 280°С, что будет соответствовать фиолетовому цвету.

Домашняя закалка и ее хитрости

Качественная закалка может быть успешно выполнена и дома, надо только иметь правильный подход к столь увлекательному процессу и вашему инструменту — складному или охотничьему ножу, самоделке из напильника или ножу бабочке. Проблема станет немного серьезнее, если ваше изделие выполнено из нержавейки, но и в этом случае решение найдется, надо лишь познакомиться с нюансами процедуры и подготовить необходимое оборудование для нагрева.

Пара абзацев об охлаждающих средах

Такой охлаждающей средой способны быть различные вещества. Наиболее же популярными, ввиду их доступности, являются масло и вода. Поэтому ознакомьтесь со скоростями охлаждения изделий из стали:

Вода. Если ее температура немного превышает отметку в 20°, то скорость охлаждения будет 450°/с. Когда она ледяная, то значение выше — 600°/с.
Масло. Его комнатная температура позволить охладить клинок со скоростью 150°, если же его разогреть до 200°, то это значение возрастет вдвое.

Надо отметить и такое явление, как прокаливаемость. Она означает глубину закалки слоев. Если в качестве охлаждающей среды выступает вода, скорость прокаливания стали составляет 1 мм/с, если же используется масло, скорость уменьшается почти вдвое. Выход есть, однако, даже для обоюдоострого инструмента: сначала клинок нагревается до нашей точки, потом опускается на пару секунд в воду, после чего его перемещают в масло.

Графитовая закалка

Закалка в графите замечательно подойдет для закалки режущей кромки у ножа с довольно толстым лезвием. Такая технология позволяет сделать качественную обработку разнообразных моделей, а проведение этой процедуры в домашних условиях не составит особого труда. Ознакомиться с процессом можно, но лучше сделать это, посмотрев видео.

Отправляем нож в зонный отпуск

Возможна и зонная закалка ножа, если лезвия вас устраивают, но хочется, чтобы и средняя часть приобрела большую упругость. Тогда алгоритм обработки следующий:

Берется прут, диаметр которого 10 мм. Он разогревается «до белого каления», после чего прикладывается к средней части ножа.
После того, как эта часть основательно прогрелась, клинок отправляют в кипяток, в котором его оставляют на 2 часа.
Когда выдержка подойдет к концу, нож следует опустить в ледяную воду.

Такая операция называется низким отпуском. То, что надо учесть для качественного резуль5ек4утата:

Малый объем жидкости не сможет обеспечить должный результат: жидкость быстро нагреется, а из-за этого произойдет как изменение необходимой скорости охлаждения, так и нарушение температурного режима. Минимальное количество воды в этом случае составляет 20 литров.
Положение клинка в охлаждающей среде должно быть зафиксированным, в ином случае возникнут проблемы с равномерностью теплоотдачи, что приведет к неутешительным для ножа последствиям.

Несколько правил, способных изменить нож

Они достаточно просты, но позволят вам и вашему ножу выйти из сложной «передряги» с честью.

Любая закалка изделия определенной марки должна начинаться с предварительных проб, для которых используются несколько пластин, изготовленных из аналогичного материала. Первый тестовый образец используется для выбора оптимальной температуры нагрева: одну часть греют по максимуму, другую же минимально.

Потом пластина помещается в охлаждающую среду, в роли которой выступает или масло, или вода. Когда образец полностью остыл, его фиксируют в тисках и разламывают, после чего с лупой изучают место излома. При идеально проведенной закалке металл должен приобрести крупнозернистую структуру.

Теперь берется следующий опытный образец. Его участью станет проверка охлаждающего вещества. Их необходимо использовать несколько, можно добавить к нашим «героям» и жидкий свинец. После того, как закаленная пластина будет ломаться при отклонении ее на 30°, можно продолжать эксперименты — как с температурными режимами, так и с охлаждающими веществами. Результат будет достигнут, если после этих манипуляций пластина сломается именно при угле 45°.

Для защиты режущих инструментов от трещин им требуется предварительный отжиг. Эта операция должна производиться на определенном оборудовании — в муфельной печи, оснащенной регулятором температуры. Надо помнить, что процесс нагрева обязан быть медленным и равномерным.

В том деле, что называется «Как закалить нож в домашних условиях» нужно разобраться со всем тщанием, тогда ваши ножи останутся целыми, а их лезвия всегда будут острыми.

Посмотрите видео, относящееся к этому процессу:

Вопрос о том, как закалить нож самостоятельно в домашних условиях, не случайно является столь актуальным, ведь именно данная технологическая операция позволяет придать лезвию режущего инструмента требуемую прочность и твердость. Если пренебречь данной процедурой или выполнить ее неправильно, режущая часть вашего ножа будет быстро тупиться, что сделает его использование малоэффективным.

Долговечность и режущая способность ножа определяются твердостью клинка

Даже в том случае, если самодельный нож выполнен из твердого металлического изделия (напильника, рессоры, клапана и др.), ему все равно требуется закалка, так как в процессе изготовления лезвие подвергалось интенсивной механической обработке и, соответственно, нагреву. Проверить, насколько правильно выполнена закалка самодельного ножа в домашних условиях, достаточно просто. Для этого необходимо зажать его лезвие в тисках и начать сгибать по вертикали. Если нож сломается при угле сгиба больше 45°, значит, закалка выполнена правильно.

Тем, кто не любит вдаваться в тонкости и детали процесса, можно сразу посмотреть видео с подробным описанием и демонстрацией одного из способов закалки ножа в домашних условиях. Если же вы хотите ознакомиться с технологией более подробно, рекомендуем прочитать всю статью.

Температурный режим

Может показаться, что в закалке ножа нет ничего сложного, но, как и в любой другой технологической операции, при ее выполнении надо учитывать ряд нюансов. Первое, что следует контролировать, чтобы правильно закалить клинок, – это равномерность и постепенность нагрева. Если пренебречь этим требованием и выполнять нагрев ножа слишком быстро, это приведет к тому, что в структуре металла будут формироваться слишком крупные зерна, что сделает изделие хрупким. Для стальных сплавов, относящихся к различным категориям, используются разные температурные режимы выполнения закалочных операций:

стали, относящиеся к группе низкоуглеродистых сплавов, – 727–950°;
высокоуглеродистые стальные сплавы – 680–850°;
стали, содержащие в своем составе легирующие элементы, – 850–1150°.

Режимы обработки коррозионно стойких жаропрочных сталей

В домашних условиях не всегда можно воспользоваться таким прибором, как пирометр, при помощи которого определяют температуру нагрева металла. Между тем определить степень нагрева изделия из стали можно, если воспользоваться обычным магнитом. Суть этой несложной методики заключается в том, что у каждого металла есть так называемая точка Кюри, при которой из ферромагнитного он превращается в парамагнитный материал, то есть перестает притягиваться к магниту.

Следовательно, если лезвие разогретого ножа перестало притягиваться к магниту, температура его нагрева достигла точки Кюри (посмотреть ее значение для различных металлов можно в специальных таблицах).

Особенности технологии

В домашних условиях, если правильно подойти к делу, можно качественно закалить любой нож. Это может быть охотничий или складной нож, штык-нож или изделие в виде крюка, клинок, выполненный из напильника или подшипника, нож-бабочка и др. Несколько сложнее закалить в домашних условиях изделия, изготовленные из нержавеющих сталей, но и такая задача решаема, если внимательно изучить технологию процесса и подобрать соответствующее нагревательное оборудование.

В качестве охлаждающей среды при выполнении закалки как в производственных, так и в домашних условиях используют различные материалы. Так, наиболее распространенные охлаждающие среды – вода и масло – обеспечивают следующие скорости охлаждения нагретого стального изделия:

масло при комнатной температуре – 150°/с;
масло, нагретое до температуры 200°, – 300°/с;
вода, температура которой составляет чуть выше 20°, – 450°/с;
ледяная вода – 600°/с.

В некоторых случаях закалку выполняют с охлаждением изделия в промежуточной среде, в качестве которой может использоваться расплавленный свинец. Такую методику, в частности, используют, закаливая ножи, которые изготовлены из напильников.

Отжиг ножа на открытом огне требует пристального внимания

Самой главной проблемой, с которой вы можете столкнуться, пытаясь в домашних условиях закалить нож, является перекаливание металла, что приводит к значительному увеличению его хрупкости. Надо также очень внимательно следить за равномерностью нагрева закаливаемого ножа, чтобы не столкнуться с образованием поперечных трещин на его лезвии.

Существует несложное правило, которого следует придерживаться, чтобы не столкнуться с такой проблемой: та часть лезвия, которая не будет затачиваться, нагревается трижды до фиолетового цвета, что соответствует температуре 285°, а режущая часть нагревается только один раз до желтого цвета, после чего степень ее нагрева проверяют при помощи магнита. Более подробно познакомиться с такой методикой можно, просмотрев соответствующее видео.

Цвета каления и побежалости углеродистых и малолегированных сталей

На нержавеющих сталях цвета побежалости появляются в той же последовательности, но при более высоких температурах

Различные охлаждающие среды обеспечивают и разную глубину закаленного слоя (прокаливаемость). Так, при охлаждении при помощи воды сталь прокаливается со скоростью 1 мм в секунду, а при использовании в качестве охлаждающей среды масла эта скорость уменьшается почти в два раза. Чтобы закалить обоюдоострый нож, получив твердые режущие кромки и упругую сердцевину, надо сделать следующее: нагретый до требуемой температуры клинок сначала опускают на две секунды в воду, а затем помещают в масло.

Еще одной технологией, позволяющей качественно закалить режущую кромку у лезвия со значительной толщиной, является закалка ножа в графите. Используя такую технологию, подробности которой также легко изучить по видео, можно качественно закалить ножи различных моделей и конфигураций (охотничий, штык-нож, нож-бабочка и др.). При этом качественно выполнить такую закалку можно и в домашних условиях.

Самодельный нож после закалки в графите

Нередко требуется осуществить зонный отпуск уже закаленного ножа, чтобы сделать его среднюю часть более упругой, сохранив твердость режущих лезвий. В домашних условиях такая технологическая операция выполняется по нижеприведенному алгоритму.

Средняя часть клинка разогревается при помощи металлического прутка диаметром 10 мм, раскаленного до максимума.
После прогрева средней части клинка его опускают в кипяток и выдерживают в нем на протяжении 2 часов.
После выдержки в кипятке клинок опускают в ледяную воду.

После выполнения всех вышеописанных манипуляций вы получите нож, средняя часть лезвия которого подвергнута низкому отпуску.

Определять температуру отпуска можно по цветам побежалости – радужной пленке, появляющейся при нагреве зачищенной поверхности ножа: от светло-желтого (поз. 1) до голубоватого (поз. 6)

Если вы пробуете закалить свой нож в домашних условиях, следует придерживаться двух правил, которые позволят вам получить качественный результат.

Объем используемой охлаждающей жидкости должен быть достаточно большим (минимум 20 литров). В противном случае жидкость будет сильно нагреваться, что изменит температурный режим и скорость охлаждения, а это в свою очередь отрицательно повлияет на результат всей технологической операции.
Чтобы теплоотдача от нагретого ножа была равномерной и его не повело в процессе закалки, им нельзя двигать в охлаждающей среде – надо держать его неподвижно.

Правила качественной закалки

Существует еще несколько несложных правил, которые позволяют сделать закалку ножа в домашних условиях максимально качественной.

Прежде чем приступать к поверхностной или глубокой закалке ножа, изготовленного из определенной марки стали, можно подобрать режимы выполнения такой технологической операции, воспользовавшись пластинками, выполненными из такого же материала. Первую пластинку используют, чтобы более точно подобрать требуемую температуру нагрева. Для этого металлическую пластину необходимо нагреть неравномерно: одну часть – до максимальной температуры, вторую – до минимальной. Затем нагретую пластину опускают в воду или масло и после полного остывания зажимают в тисках, ломают и смотрят на излом металла. Качественно закаленный металл, если температурный режим был подобран правильно, должен иметь крупнозернистую структуру.
Следующим этапом экспериментов с металлическими пластинками является подбор оптимальной охлаждающей среды. Используя различные охлаждающие среды (вода, масло, жидкий свинец и др.), закалите пластину до такого состояния, чтобы она, будучи зажатой в тисках, ломалась при отклонении в 30°. После этого необходимо выполнить отпуск пластины, также подбирая различные охлаждающие среды и температурные режимы. В результате такой операции вы должны добиться того, чтобы пластина, зажатая в тисках, ломалась при угле ее отклонения в 45°.
Чтобы избежать появления на лезвии закаливаемого ножа поверхностных трещин, изделие требуется предварительно отжечь. При выполнении такой технологической операции, для которой желательно использовать муфельную печь с регулятором температуры, надо придерживаться следующих правил: нагрев ножа выполняют как можно дольше, медленно и равномерно.

Следуя таким несложным рекомендациям, вы даже в домашних условиях сможете закалить нож правильно, получив в итоге прочный и долговечный инструмент с отличными режущими свойствами.

Существует несколько способов того, как закалить нож в домашних условиях, причем можно прибегать как к самой примитивной методике, предполагающей использование обычного костра, так и к более сложному технологическому процессу, дающему по-настоящему эффективный результат. В любом случае, вне зависимости от выбранного варианта закаливания, необходимо учитывать такой важный показатель, как марка стали.

Основные процессы

Обычно домашнему закаливанию подвергаются самодельные клинки, выполненные из стали или имеющихся в наличии подручных средств, утративших свою актуальность (напильники, клапаны и прочее).

Важно понимать, что только лезвие, прошедшее правильный процесс закаливания, будет максимально прочным и износоустойчивым.

Слабая закалка чревата не только появлением трещин на клинке, но и быстрым его затуплением. Если же нож был закален по всем правилам, то он будет ломаться только при деформации, угол которой превысит 45 градусов. При этом залогом успеха является правильно подобранный температурный режим, который должен соответствовать выбранной марке стали.

Подбор температуры

Не стоит полагать, будто для того, чтобы нож мог хорошенько закалиться, его нужно удерживать на максимальном огне, ведь больше далеко не всегда означает лучше. Определить оптимальный диапазон температур для закаливания можно по специальным сводным таблицам, в которых указана маркировка сплавов. Есть и более простой метод определения, который не требует знания точных характеристик обрабатываемого металла:

Для закалки клинков, выполненных из низкоуглеродистой стали, подходит температура от 757 до 950 градусов Цельсия.
Обработка высокоуглеродистых марок стали требует меньшего температурного режима, колеблющегося в интервале от 680 до 850 градусов.
Если лезвие ножа было выполнено из сплава, в состав которого входят легирующие компоненты, то оптимальным в этом случае будет диапазон от 850 до 1150 градусов.

Для определения степени нагрева клинка используется специальный измерительный прибор, именуемый пирометром. Но даже если у начинающего мастера нет такого вспомогательного приспособления, это вовсе не повод для того, чтобы отказываться от идеи закалить металл для ножа, ведь степень нагрева можно определить и с помощью обычного магнита.

Так, согласно физическим законам, стальное лезвие перестает притягивать магнит, если накалить его до так называемой точки Кюри — пиковой отметки, когда происходит качественное закаливание металла. Если же пренебречь этим правилом и передержать лезвие на огне, то оно станет чересчур хрупким и шансы его сломать или наколоть при использовании в быту будут гораздо выше.

Технология и особенности домашнего каления

Для того чтобы закалить нож правильно, не только не повредив его лезвие, но и сделав его прочнее и острее, рекомендуется ознакомиться с основными правилами и нюансами этого процесса. И первая рекомендация заключается в том, что вместо клинка необходимо обрабатывать другой фрагмент, выполненный из такого же сплава, проводя над ним всевозможные эксперименты. Такой простой прием поможет подобрать оптимальный температурный режим нагрева и охлаждения, не испортив при этом сам клинок кухонного или охотничьего ножа.

Кроме того, настоятельно рекомендуется проводить предварительный обжиг металлического клинка, помещая его в специальную печь (муфельную). Такое накаливание рекомендуется проводить максимально долго при соблюдении наиболее низкого температурного режима, который обеспечит равномерное прогревание стали и убережет ее от появления поверхностных сколов и трещин при дальнейшей обработке.

Правильно закалить нож из напильника и любого другого элемента в домашних условиях можно с помощью таких подручных средств и инструментов:

Источник тепла, в качестве которого можно использовать открытое пламя (костер или газовую горелку), муфельную печь, специальное оборудование для закалки (кузнечный горн) и обыкновенную паяльную лампу. Стоит признать, что закаливание в муфельной печи является самым продуктивным, так как оно позволяет добиться максимальной равномерности прогревания стали.
Довольно широкие емкости с водой и специальным минеральным маслом, которые необходимы для правильного охлаждения раскаленного лезвия.
Кузнечные железные клещи с длинными ручками, которые позволят удерживать деталь над открытым пламенем. Для того чтобы не повредить рукоятку ножа при нагревании, особенно если она выполнена из пластика или дерева, рекомендуется временно освободить от нее клинок.

Начинать процедуру закаливания следует только после того, как пламя приобретет насыщенный малиновый оттенок. Если же использовать белый огонь, то существует риск перегрева из-за того, что температура такого пламени является самой высокой. При этом необходимо следить за тем, чтобы на поверхности металлического изделия не образовывалось черных или синих очагов (не путать с побежалостью, представляющую собой тонкий окисный слой с характерными радужными переливами).

Проведение процедуры

Сам процесс закалки настолько прост, что при желании справиться с ним сможет даже самый неопытный мастер, использующий собственный дом в качестве мини-мастерской. А проводится он следующими двумя способами:

Разная степень нагрева для определенных областей. Для того чтобы по максимуму увеличить срок эксплуатации клинка, рекомендуется обеспечивать разные температурные режимы для его режущей и нейтральной зоны. То есть участок, который будет подвергаться заточке в дальнейшем, следует накаливать только один раз, причем не до красного, а до желтого цвета, после чего в дело идет проверочный магнит. Та же часть лезвия, которая не будет затачиваться, нагревается трижды и каждый раз до фиолетового оттенка (приблизительная температура — 285 градусов).
Вторая методика предполагает трехразовое равномерное закаливание клинка по всей площади до ярко-красного цвета. В этом случае в промежутках между закалкой необходимо прибегать к охлаждению клинка, каждый раз увеличивая время его нахождения в охлаждающих субстанциях.

Определить температуру нагрева стали можно и по ее внешнему виду непосредственно во время процедуры закаливания. Так, существует 4 основные группы оттенков закаленной стали, по которым можно понять, до какой температуры она прогрелась:

Оранжевая группа — от 950 до 1000 градусов.
Красная группа, включающая в себя 4 подгруппы — от 720 до 950 градусов.
Бордовая — от 650 до 720 градусов.
Красно-коричневая и ее 2 подгруппы — от 530 до 580 градусов.

То есть чем светлее становится железо, тем более горячим оно является в этот момент и наоборот. При обработке гладкой стальной поверхности посредством ее нагревания начинает образовываться тонкий радужный слой окисления, именуемый среди специалистов побежалостью. По цвету этого слоя также можно определить температурный режим в сплаве, правда, в этом случае светлые оттенки будут свидетельствовать о более низкой температуре в нем.

Меняется цвет побежалости в определенной последовательности начиная со светло-соломенного, коричневого и лилового и заканчивая тёмно-синим, голубым и графитовым серым. Вместе с этим процессом претерпевает определенные изменения и температурный режим, варьирующийся в интервале от 220 до 350 градусов.

Немного иначе будут обстоять дела при закаливании хромистой стали, которая имеет более высокий температурный режим (от 300 до 700 градусов) при сохранении той же цветовой гаммы и последовательности изменения оттенков побежалости.

Охлаждение и графитовая закалка

Важнейшую роль в вопросе закаливания клинков играет процесс охлаждения, правильное проведение которого обеспечивает прочность и упругость обрабатываемого металлического изделия. Для этих целей используется вода и минеральное масло, погружение нагретого металла в которые сопровождается его остыванием с разной скоростью. Так, в воде скорость остывания стали составляет около 1 миллиметра в секунду, в то время как при погружении клинка в масло этот показатель возрастает в два раза.

Закалить нож из нержавейки в домашних условиях невозможно без качественной процедуры охлаждения. А для ее проведения используются такие эффективные методы:

При закалении металла докрасна рекомендуется трижды погружать его в емкость с маслом, каждый раз увеличивая продолжительность процесса. После финишного нагревания клинок погружают в емкость с водой, которую необходимо немного разболтать непосредственно перед погружением раскаленной стали. Делать это стоит крайне осторожно, чтобы нагретое до высоких температур масло не брызгало по сторонам и не обжигало мастера и окружающих.
Если необходимо прокалить нож с двумя заостренными сторонами лезвия, тогда наоборот, клинок необходимо погрузить в воду и только потом переместить его в емкость с минеральным маслом. При этом время погружения в воду не должно превышать двух секунд. Такой простой прием поможет сделать лезвие ножа очень острым и упругим.
При зонном прокаливании, которое проводится для того, чтобы середина лезвия оставалась максимально упругой, рекомендуется нагревать эту область с помощью 10-миллиметрового металлического прута, после чего клинок помещается на два часа в крутой кипяток, а затем и в ледяную воду.

Не менее эффективно показала себя закалка ножа графитом, которая идеально подходит для обработки самодельных ножей с толстым лезвием. Такая методика, базирующаяся на калении клинков через слой графитовой стружки, чаще всего применяется для усовершенствования самодельных ножей, изготовленных из вышедших из строя рессор, балок, паяльников и другого подспорья, утратившего собственную актуальность.

Закалка ножа в домашних условиях

Просмотров 47 Опубликовано 08.01.2018 Обновлено 08.01.2018

Нож – незаменимый инструмент для человека практически с того самого момента, когда человечество научилось создавать колюще — режущие предметы. С древних времен люди обрабатывали металлы для своих нужд. Вопрос термообработки до сих пор является актуальным для владельцев ножей, так как закаливание способно придать лезвию необходимый уровень прочности. За клинком необходимо правильно ухаживать, иначе он потеряет свои функции.

Особенности

В основе термической обработки лежит процесс полиморфного превращения. При нагреве до определённой температуры кристаллическая решетка металла изменяется и принимает другую форму. После этого инструмент подвергают резкому охлаждению, чаще всего в воде. За счет полиморфного превращения увеличивается твердость, но существенным минусом является снижение прочности. Не допустить это поможет отпуск – еще один вид термообработки. В таком случае температуру понижают медленно, чтобы снять напряжение в структуре.

Существуют и другие виды закаливания, например, без перехода кристаллической решетки из одной формы в другую.

Не каждый нож можно нагревать. Для этой процедуры обычно подходят клинки из нержавеющей стали или же сплавы. У них мартенситная структура и высокая твердость. Если использовать технологию отпуска, то можно добиться увеличения вязкости сплава, из-за чего будущее изделие можно применять в различных сферах.

Можно закалить или весь кинжал целиком, или какую-то его определенную часть, которая и должна быть самой прочной. На этом основано деление процесса на два вида: локальный и глобальный.

Выбор стали для закалки ножа

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом. Иногда в качестве примесей могут быть и другие химические элементы, например, хром, никель, молибден, ванадий и др. Исходя из массовой доли углерода в сплаве, существуют разные виды сталей: высокоуглеродистая, легированная, конструкционная и т. д.

Важно помнить, что низкое содержание углерода в составе увеличивает пластичность, а значит, предмет будет тверже и прочнее, но ему грозит быстрое изнашивание и коррозия.

Если дома присутствует муфельная печь, то своими руками очень просто закалять стальной нож. В печи можно обрабатывать различные металлические изделия и придавать им необходимые характеристики. Для ее создания используют специальную глину, которая обязательно должна обладать огнеупорным свойством. Из нее лепят камеру и ее стенки не должны по толщине превышать 1 см. Размеры печки для комфортного домашнего использования составляют 210*105*75 мм.

Прежде чем изготавливать печь, необходимо создать картонную основу и тщательно пропитать ее парафином во избежание прилипания. Затем с изнанки формы начинают наносить глину, во избежание усадки во время сушки. Глина способна самостоятельно отсоединиться от картонной формы после того, как затвердеет. Точно так же изготовляется дверь для печки.

Обе глиняные части сушатся на воздухе. Окончательно удалить остатки влаги возможно, подвергнув детали стоградусной температуре в печи, а затем поднимают нагрев до 900 градусов и обжигают камеру и дверь. Впоследствии их оставляют медленно остывать, не вынимая из печи.

Дверку при помощи напильника и петли присоединяют к камере. Она должна открываться горизонтально. Не стоит забывать про шлифовку.

На следующем этапе на камеру накручиваются 18 метров нихромовой проволоки, причем ее толщина должна составлять строго 0,75 мм. Первый и последний витки проволоки скручивают и, кроме этого, намазывают все расстояние между витками глиной, чтобы не было риска возникновения короткого замыкания.

После этого на дверцу необходимо установить керамическую деталь, используя болты и прокладки. Необходимо использование асбестовой крошки для того, чтоб заполнить углубления и отверстия между элементами нагревания и каркасом.

Кроме вышеперечисленного, нужно сделать разъем и шнур с вилкой стандартного размера.

Очень удобно просверлить в камере пару дырок диаметром 1 и 2 см и приделать к ним маленькие металлические шторки. Дырочки нужны для установления термопары, а также наблюдением за процессом нагрева.

В итоге созданная закалочная печка весит примерно 10 кг.

Для облегчения понимания можно посмотреть видео:

Закалка стали в домашних условиях

Закаливать нож в домашних условиях не представляет большой трудности, если делать все правильно.

Предмет можно закалить на открытом огне, например, на костре, что достаточно легко выполнимо. Для этого процесса необходим огонь, две емкости, само изделие для закалки и кузнечные клещи (или что-то, похожее на них). В тары помещается масло, а в другую – вода.

После зажигания костра на раскаленные угли кладут предмет. Важно знать, что пламя должно быть окрашено в малиновый цвет, но ни в коем случае не в белый. Если огонь белого цвета, то есть риск перегрева ножа. Также на его кромке ножа не должно быть черных пятен и синего цвета. Таким образом, при закаливании необходимо быть очень внимательным, чтоб не испортить предмет.

На втором этапе инструмент вытаскивают из костра и, осторожно держа его при помощи клещей, начинают опускать в масло. Частота опускания – примерно на 3 секунды. По мере остывания промежуток увеличивается. Действия должна быть четкими и резкими.

На третьем этапе закаленный нож опускают в тару с водой. При этом необходимо ее немного взбалтывать. Очень важно помнить, что маленькие остатки масла на инструменте могут неожиданно загореться при помещении в воду.

Таким образом, если соблюдать все условия, в первую очередь осторожность и внимательность, то закаливание лезвия пройдет без происшествий.

Источник тепла

При закалке можно использование разнообразных закаливающих приборов: муфельная печь, паяльная лампа, газовая горелка, горн.

Муфельная печь является оптимальным вариантом, так как продукты сгорания никаким образом не воздействуют на клинок, а помимо этого нагрев постоянный и равномерный.

За неимением печки можно использовать паяльную лампу, но для поддержания равномерного нагрева придется сделать своеобразный шалашик из кирпичей.

Иногда можно соорудить открытый горн, представляющий собой ямку в земле, которую необходимо обложить кирпичами. Внутри ямки разводится костер.

Температура нагрева

Очень важно соблюдать правильную температуру – если она будет слишком низкая, то изделие не закалится до конца, же перегреется и деформируется или треснет.

Низкоуглеродистая сталь нагревается при температуре 727–950°С.
Высокоуглеродистая — 680–850°С.
Если в составе стали содержатся легирующие элементы, то температура должна быть 850–1150°.

Охлаждение

От правильного подбора охлаждающей среды зависит очень многое, ведь для различных стальных изделий необходимы разные виды охлаждения. Например, для низколегированных сталей необходимо охлаждение в водных растворах, в отличие нержавейки – для нее используют неводные, например, масляные растворы. Неправильный выбор охлаждения способен испортить клинок.

Отпуск

Уже упоминалось, что после закалки предмет может стать хрупким, что ограничит круг его функций. Для предотвращения этого используют так называемый отпуск, при помощи чего можно вернуть ножу его прочность.

Отпуск в своей сути является повторным нагревом изделия, но на этот раз охлаждение идет медленно, вплоть до остывания на воздухе естественным путем. Отпуск классифицируют по-разному в зависимости от температуры. То, что подойдет одному предмету, не сгодится для другого и наоборот. Для лезвия оптимально использование низкотемпературного отпуска – до 250 градусов.

Правила качественной закалки

При помещении ножа в довольно агрессивную среду следует помнить о рукояти, необходимо позаботиться, чтоб она не пострадала.
Очень просто можно проверить, хорошо ли закален клинок – прислонить к лезвию напильник и подвигать его. Если оно гнется и кажется липким, то процесс закалки не прошел до конца, а значит, необходимо повторить процедуру.
По звуку во время обработки можно определить, готов образец или нет. Если слышны звуки, похожие на свист, но закалка готова и можно переходить к охлаждению.
Опускать лезвие можно только вертикально и плотной частью вниз, полностью неподвижно. Если соблюдать это правило, то нож не деформируется и не испортится.
Если толщина ножа очень значительна, то можно применить способ закалки в графите. Плюс этого метода в том, что нагреву подвергается исключительно режущая часть изделия.
Не рекомендуется окунать нож в чистую воду, в нее следует добавить соль. Такой прием поможет избежать трещин.

Науглероживание стали в домашних условиях. Сущность и назначение процесса цементации стали. Закалка режущей кромки ножа

В одном из прошлых материалов мы представили обзор видеоролика по изготовлению . Такой нож имеет толщину клинка 3 мм и если прогреть его до нужной температуры и резко остудить для закалки, то скорее всего клинок выкрутит в пропеллер, или нож попросту лопнет. Поэтому предлагаем обзор видео по закалке такого ножа в графите. По словам автора идеи, закалка в графите имеет преимущество в том, что нагрев требуется только на режущей кромке клинка.

Берем профиль и подсоединяем его к плюсовому контакту источника постоянного тока.

Затем берем немного соли и растворяем ее в воде.

После растворения соли в воде, смачиваем ей тряпку. Это нужно для того, чтобы создать своеобразный предохранитель между металлами, чтобы избежать нечаянного прикосновения ножом о металлическую заготовку, поскольку в таком случае возникнет прямая дуга, в результате чего металл ножа испортится.

Отжимаем тряпку и кладем в металлический профиль.

Засыпаем на тряпку графит.

Подсоединяем клинок к минусовому проводу, после чего можно начинать закалку.

Я расскажу и покажу вам простой способ закалки любого ножа у себя дома. И то, я буду закаливать не весь нож, а только его режущую кромку, что существенно упрощает задачу.

Если вдаваться в подробности, то это будет скорее не закалка, а цементация, которая имеет цель повысить твердость и износостойкость металла.

Закалка режущей кромки ножа

Берем нож.

Проходимся по кромке надфилем, при этом обращаем внимание на глуховатый звук и легкое стачивание металла. Все свидетельствует о том, что нож сделан из обычной стали и не закален ранее.

Для закалки понадобиться графит. Лучше всего получить графит из графитовых щёток генератора, щеточного электродвигателя. Я, конечно, не пробовал, но также можно достать графитовые стержни из пальчиковых батареек, простых карандашей.
В общем измельчаем любым способом этот графит в порошок. Мельчить особо не нужно, без фанатизма.

Далее мне понадобиться металлическое основание, на котором будет лежать графитовый порошок. Я взял кусок оцинкованного профиля от гипсокартона.

Для процесса закалки кромки ножа также нужен источник питания. В идеале это импульсный сварочный аппарат постоянного тока, выставленный на минимум. Так же можно попробовать повторить процесс с помощью другого источника, вольт на 30-60 переменного или постоянного тока. Есть ещё опасный вариант: использовать напрямую сеть 220 В, последовательно с лампой накаливания, но это уже чревато, поэтому не рекомендую.

Насыпаем графит. К основанию подложки подключаем плюс сварочного аппарата, а к ножу – минус.
Выставляем инвертор на минимальные настройки и включаем.
Начинаем процесс закалки кромки. Для этого очень аккуратно проводим кромкой ножа по графитовой кучке.
Наша задача состоит в том, чтобы: первое – не допустить касания лезвия об основание. И второе – это не допустить горение графита. В обоих случаях лезвие будет испорчено.

В идеале лезвие нужно медленно двигать, а графит мерцая искрить. Сильно нож естественно опускать не нужно.
Как только вы заметили разогрев места контакта, тут же поднимите нож.

Весь процесс длиться относительно не долго, минут 5. За это время я успел несколько раз пройтись по всей длине лезвия.

Результат закалки ножа

Берем надфиль и шаркаем лезвие как первый раз. Сразу слышно звонкий звук, свидетельствующий о высокой твёрдости металла. Плюс ко всему кромка практически не поддается обработке.

Режем стеклянную банку.

Насечки оставляет будь здоров!
Стучим по стальному гвоздю.

Результат отменный – на ноже ни царапины.

В конце я разрубил гвоздь ножом, ударяя по нему молотком.

Нож не пострадал!
Я не большой знаток в закалке стали, но способ действительно наглядно работает. Местные умельца говорят, что такая закалка повышает твердость участка металла почти до 90 единиц. Не могу не согласиться или опровергнуть, так как нет твердомера. Если у вас есть вопросы или предложения, а также замечания – пишите в комментариях. Всем удачи!

В зависимости от специфики применения различных металлов и сплавов нередко производится их дополнительная обработка. Это позволяет выделить (усилить) те или иные свойства образца. Что представляет собой цементации стали, зачем она нужна, в каких случаях целесообразно ее проводить – об этом читатель в доступной форме узнает из предлагаемой статьи.

Существуют различные методики химико-термического воздействия на материалы. Одна из них – цементация. Применяется данная технология для сталей малоуглеродистых и легированных, содержание элемента «С» в которых не превышает 0,25%.

Назначение – повышение таких характеристик сплава, как износостойкость, прочность, твердость.

Сущность цементации – укрепление поверхностного слоя стали. Это осуществляется его насыщением углеродом (на глубину от 0,5 до 2 мм) и последующей закалкой образца.

Для реализации чаще всего используются специальные печи, где процесс протекает при высокой температуре – порядка 945 (±15) ºС.

В зависимости от габаритов и конструкционных особенностей изделия оно выдерживается в таких условиях в течение нескольких часов. По сути, это комплексная обработка детали (химическая + термическая) с целью придания ей твердости.

Способы цементации стали

Пастами

Технология самая простая, но не всегда применимая. Для деталей, имеющих сложную конфигурацию, с различными выступами, пазами и тому подобное, она явно не подходит.

Методика – поверхностное нанесение цементирующей пасты на образец. Ее слой выбирается большим по сравнению с расчетной глубиной проникновения углерода в сталь (примерно в 7 раз).

Условия – температурный режим выставляется в зависимости от вида пасты, в пределах от 900 до 1 000 ºС.

Такую цементацию стали можно провести и в домашних условиях, при наличии с требуемыми параметрами.

Газовой средой

Одна из самых эффективных методик, которая широко применяется в промышленности. Она существенно упрощает процесс цементации, сокращает время обработки стали и повышает производительность. Главное условие – правильно подобрать смесь по долевому содержанию углерода и оптимальный температурный режим.

Методика – продукция загружается с цементационную печь, в которую подается газ.

Кипящим слоем

Такой способ лишь отчасти напоминает предыдущий.

Методика – в печи, на решетке газораспределительной, помещается так называемый корунд. Эндогаз (смесь, в которую вводится метан) подается снизу и, поднимаясь, его разжижает, вследствие чего мельчайшие фракции начинают перемещаться вместе с потоком к обрабатываемому изделию. При высокой температуре происходит диффузия частичек корунда, и как результат, насыщение поверхностного слоя образца углеродом.

Особенность – степень цементации легко регулировать, изменяя подачу газа. Такая технология позволяет равномерно насыщать сталь по всей площади.

Такой способ, с учетом затрат и небольшой сложности, специалисты рекомендуют использовать при мелкосерийном производстве заготовок.

Твердым карбюризатором

В качестве насыщающей среды при такой технологии цементации используются полукоксы каменноугольный, торфяной или древесный уголь с гранулами от 3 до 10 мм при обязательном добавлении веществ, инициирующих процесс (активизаторов).

Методика – обрабатываемые образцы помещаются в металлическую емкость, на песчаный затвор. Они располагаются так, чтобы со всех сторон их можно было обложить слоем карбюризатора. Следовательно, соприкосновение изделий со стенками резервуара или друг с другом не допускается.

Условия цементации – температура 925 (±25) ºС. Время выдержки зависит от слоя насыщающей среды. Определяется из расчета: на 0,1 мм – 1 час термической обработки. Процесс можно ускорить, доведя нагрев до 975 – 980 ºС. Это сокращает время проведения технологической операции, но повышает эн/затраты и снижает качество готового продукта. На его поверхности образуется сетка, которую придется удалять.

В ряде случаев это довольно сложно, например, если изделие характеризуется рельефностью.

Электролитическим раствором

Методика – по сути, это разогрев постоянным током. Роль анода в цепи играет обрабатываемая деталь.

Условия – U = 150 – 300В. Это позволяет, в зависимости от силы тока, изменять температуру в пределах 500 – 1 100 ºС. Электролит готовится из нескольких компонентов, а в качестве активизаторов используются вещества с высоким содержанием углерода. Например, ацетон, сахароза, глицерин.

Сама по себе цементация стали является процессом, в основе которого лежит Суть ее состоит в осуществлении диффузионного насыщения поверхности указанного материала достаточным количеством углерода при нагревании в определенной среде.

Цементация стали. Цель данного действия

Основной задачей указанного процесса является проведение обогащения верхнего слоя машинных деталей и элементов необходимым количеством углерода, процентное содержание которого в данном случае может составлять 0,8-1,1%. В результате такой операции после осуществления закалки получают высокий уровень твердости материала, при этом его пластичная сердцевина сохраняется. Это немаловажные свойства данного процесса.

Разновидности

По степени прочности образования сердцевины принято выделять три основные группы обрабатываемого материала:

С неупрочняемой сердцевиной. В данную группу входят такие марки цементируемых как 10, 15, 20. Используют их в деталях с небольшими размерами и малоответственными функциями. В данном случае под цементируемым слоем при осуществлении закалки происходит превращение аустенита в феррито-перлитную смесь.
С сердцевиной, упрочняемой слабо. В состав этой группы включают хромистые таких марок, как 15Х, 20Х. Здесь проведение дополнительного легирования с помощью малых добавок ванадия обеспечивает получение более мелкого зерна, что приводит к улучшению пластичности и вязкости материала.
С сильно упрочняемой сердцевиной. Стали данной группы применяют при изготовлении деталей, которые обладают большим сечением или сложной конфигурацией, а также испытывают влияние значительных ударных нагрузок или подвергаются воздействию немалых переменных напряжений. В них осуществляют введение никеля (12Х2Н4А, 12ХНЗА, 20ХН). Из-за дефицитности данного материала иногда проводят его замену марганцем, при этом применяют ввод небольшого количества ванадия или титана для дробления зерна.

В основном цементация стали используется для образования высокого процентного соотношения твердости поверхности детали, а также для достижения высокой износоустойчивости, которая создается благодаря применению термической обработки после проведения указанного процесса.

Какие детали подвергаются данной операции

Цементация стали применяется для следующих изделий:

– “пальцев”;

Рычагов;

– “червяков”;

Деталей подшипников (крупногабаритных колец и роликов) и др.

Способы цементации

Если существует несколько видов указанного материала, то для каждого из них будет применяться своя собственная методика данного процесса. Как правило, цементированная сталь может создаваться в различных условиях и средах, а также при обязательной температуре от 850 до 950 градусов по Цельсию. Поэтому разделяют несколько методов этого действия:

1. Процесс цементации, происходящий в твердом карбюризаторе. В этом случае возможно использование органических веществ (костей животных, древесины и т.д.) и неорганических (кокса) в сочетании с различными активаторами. Обогащение углеродом будет происходить при проведении химической реакции его окисления. Применение активаторов в данном случае способствует лучшему и быстрому ее протеканию. Такой метод особенно целесообразен для достижения больших глубин науглероживания. Он является эффективным при штучном изготовлении стальных изделий. Однако данный процесс очень трудоемкий, он влечет за собой большие затраты сил, времени и энергии.

2. Процесс цементации, происходящий под воздействием газов. В данном методе принято использовать обогащенные газы (природный, магистральный и др.) или категорию инертных (азот). Все зависит от индивидуального подхода. К тому же цементируемая сталь на основе газов создается с малым процентом алифатических пропана или алканов. Чаще всего этот метод применяется в масштабном производстве, но является очень затратным в плане денежных средств. Похожий способ применяется при термическом производстве. При этом в горячую ротортную печь вводят смеси органических высокомолекулярных соединений (например, скипидара, этилового спирта и т.д.), которые, в свою очередь, обладают способностью распада под влиянием катализаторов (никелевых).

3. Процесс жидкостной цементации. Его применяют в цианидных и бесцианидных ваннах. Каждая из этих сред характеризуется своими особенностями, преимуществами и недостатками. К примеру, цианидные ванны не относятся к категории безвредных. Их принято классифицировать как опасные носители не только для окружающей среды, но и для человека. Поэтому при работе с таким материалом необходимо стараться соблюдать все предписанные меры безопасности, чтобы избежать неблагополучных последствий. А вот метод, основанный на бесцианидной ванне, не рекомендовано применять в силу того, что он ведет к необратимому загрязнению окружающей среды и наносит ей огромный урон. Указанные способы если и применяют на практике, то только лишь для получения небольших глубин науглероживания.

Термообработка цементованных изделий

Данный процесс является также достаточно важным этапом обработки деталей. Ведь даже после цементации изделие не обладает высоким процентом износостойкости и надёжности. Поэтому завершающим шагом в данном случае служит работа по закаливанию и отпуску. Процесс закалки характеризуется рядом особенностей и свойств. Весь процесс цементации проходит под влиянием роста зерна, а его отдача по сечению является неодинаковой и расходуется неравномерно. Поэтому в работе выделяют несколько этапов закалки, каждый из которых происходит в определённых температурных условиях.

Вывод

Ознакомившись с вышесказанным, можно сказать, что организация указанного процесса при изготовлении стальных изделий является очень важной. Данное действие значительно укрепит поверхностный слой детали. При обладании определенными навыками в этой сфере и наличии необходимых материалов и оборудования может быть осуществлена цементация стали в домашних условиях.

Цементация стали – это высокотемпературный процесс, сопровождающийся насыщением поверхности атомарным углеродом. В результате повышаются качественные характеристики верхнего слоя изделия, в частности крепость, что увеличивает стойкость к различным нагрузкам. Метод начал применяться еще с середины девятнадцатого века: сталь производили путем сквозной цементации железа.

По технологии обработки цементация схожа с азотированием, с одним отличием – вторая технология насыщает верхний слой азотом, придавая обработанным изделиям антикоррозийные свойства. Азотирование применяют при работе со сталью, содержащей такие элементы, как хром, алюминий, титан и другие. Это связано с тем, что соединения данных металлов отличаются прочностью и высокой устойчивостью к температурным воздействиям.

Существуют несколько способов цементации стали. Некоторые из них пригодны для применения в домашних условиях. Все это будет рассмотрено в данной статье.

Цементация металла – одна из разновидностей химико-термической обработки поверхностей наряду с азотированием, цианированием и алитированием. Сущность и ее назначение заключаются в диффузионном насыщении поверхности заготовки атомами углерода. В результате повышаются следующие характеристики:

твердость;
прочность;
стойкость к механическим воздействиям.

Температуру цементации выбирают исходя из требуемой степени науглероживания заготовки. Она находится в диапазоне от 800 до 950 °C. Технологию применяют для обработки низкоуглеродистой или легированной стали. Это связано с тем, что внутренняя часть детали должна оставаться вязкой после закалки. Глубина насыщенного слоя может достигать 2,5 мм в зависимости от интенсивности воздействия.

Высокая температура необходима для активизации углерода, который играет ключевую роль в цементации. В этом случае он легко проникает в межкристаллическое пространство стали и усваивается там.

Технология отличается низкой скоростью взаимодействия стали с углеродом. Для получения слоя толщиной 0,1 мм требуется в среднем один час. Примечательно, что процесс имеет прямую зависимость: глубина цементации не влияет на время обработки.

Методы цементации металлов и сплавов

За долгую историю было разработано несколько способов. Современные технологии позволяют проводить процессы цементации в следующих условиях:

твердая среда;
газовая среда;
жидкая среда;
вакуум;
с применением специальной пасты;
цементация в электролите.

Вышеперечисленные методы отличаются технологией и глубиной насыщения. Рассмотрим их подробнее.

Цементация с использованием твердой среды

Для цементации стали по данной технологии используют специальные углеродсодержащие вещества, которые называются карбюризаторами.

Карбюризаторы способны отдавать углерод материалам, расположенным по соседству. Для этого необходима высокая температура.

Наибольшей популярностью пользуются следующие карбюризаторы:

березовый древесный уголь;
дубовый древесный уголь.

Иногда применяют их смесь. Для работы уголь дробится на фракции, размер которых не должен превышать 10 мм. После этого он смешивается с солью угольной кислоты из любого металла щелочной группы. Массовая доля угля в составе, как правило, достигает 88–90%. Перед применением смесь просеивают с целью удаления наиболее мелких фракций вроде пыли и крошек.

Существуют два способа приготовления рабочего состава:

Сухой. В этом случае соль и уголь тщательно перемешивают. В противном случае результат будет некачественным: на поверхности будут видны необработанные участки стали.
Мокрый. Уголь поливают водным соляным раствором, после чего высушивают. Уровень влажности рабочей смеси не должен превышать 6–7%.

Последний способ считают наиболее эффективным для качественной модификации стали.

Процесс насыщения поверхности углеродом выглядит следующим образом:

Рабочую смесь насыпают в ящики, изготовленные из термостойкого материала. Форма и размеры зависят от типа обрабатываемых деталей.
Объекты для цементации помещают в ящик. Угольная смесь должна быть равномерно распределена по внутренней поверхности.
Во избежание утечек производят герметизацию емкости, обрабатывая закладную часть шамотной глиной.
Ящик помещают в печь, которую прогревают до 700 °C.
На данном этапе осуществляют визуальный контроль процесса: все нагреваемые элементы должны иметь ровный цвет без темных пятен на поверхности.
Температуру в печи повышают до рабочего уровня: 800–950 °C. Начинается процесс активного освобождения углерода и его проникновения в межкристаллическую решетку стали.
Время обработки зависит от требуемой глубины цементации стали.

Процесс цементации в газовой среде

Данная технология обработки стали применяется на крупных предприятиях при массовом производстве. При этом глубина проникновения углерода не превышает 2 мм. Рабочим веществом служат газы искусственного или природного происхождения с высоким содержанием углерода. Наибольшей популярностью пользуются газы, являющиеся побочными элементами распада нефтепродуктов.

Для получения газа используют керосин ввиду неустойчивости углерода в его составе. Часть газа подвергают модификации для увеличения глубины проникновения.

Как и в предыдущем способе, для обработки используют специальные, герметично закрытые печи.

Технология отличается длительным процессом обработки. Для получения насыщенного слоя стали глубиной 1,2 мм необходимо 15 часов при 900 °C. Для ускорения реакции необходимо повысить температуру.

Современные предприятия проводят обработку с применением горючих природных газов, которые поддерживают углеродный баланс внутри печи.

Проведение цементации в жидкой среде

Реакция происходит в насыщенном растворе карбонатных солей щелочных металлов, обладающих низкой температурой плавления. Процесс обработки выглядит следующим образом:

Соляной раствор наливают в специальную емкость.
В жидкость опускают детали.
Раствор нагревают до рабочей температуры, которая составляет 850 °C.
Заготовку выдерживают заданное время. Обычно оно не превышает 3 часов.

Достоинства данного метода – высокая скорость реакции и равномерное покрытие поверхности стали. Недостатком является глубина проникновения углерода – до 0,5 мм.

Передовая технология, которая отличается высокой скоростью проникновения углерода в сталь. Процесс обработки полностью автоматизирован: время подачи углерода, регулировка рабочего давления и скорость реакции контролируются программным обеспечением, которое установлено на всех компьютерах печи.

Этапы обработки:

Стальную заготовку помещают в камеру.
Из корпуса выкачивают весь воздух, создавая вакуум.
Печь нагревают до рабочей температуры.
Деталь выдерживают определенное время.
В камеру подают углеводородный газ под давлением.
Под действием вакуума углерод активно внедряется в кристаллическую решетку.
Науглероживание стали выполняют в несколько этапов в зависимости от требуемой глубины проникновения.
В камеру подают инертный газ, охлаждая температуру.

Из достоинств необходимо выделить полное отсутствие кислорода, что повышает качество обработки.

Способы цементации пастами

Если модификация носит непостоянный характер, используют специальные пасты из сажи и угля древесного происхождения. Для получения глубокого проникновения требуется наносить толстый слой. После этого деталь помещают в индукционную печь. Для достижения результата требуется температура 1000–1050 °C.

В электролитическом растворе

Данный метод обработки стали имеет сходство с гальванизацией. Процесс проходит в растворе электролита, в котором под действием электричества образуются свободные атомы углерода. Температуру и напряжения устанавливают в зависимости от необходимой глубины проникновения.

Можно ли цементировать сталь в домашних условиях

В случае необходимости можно цементировать металл в домашних условиях. Как правило, для этих целей выбирают технологию обработки в твердой среде. Время насыщения может занимать несколько часов, поэтому основная сложность кустарных работ – поддержание заданной температуры на протяжении всего цикла.

Качество домашней обработки значительно ниже, чем в условиях промышленных установок. Кроме того, рентабельность работ может обеспечить только большое количество обрабатываемых деталей, что не всегда возможно.

Свойства металла после обработки

В результате насыщения углеродом твердость верхнего слоя может достигать 64 HRC. Интенсивное температурное воздействие изменяет структуру после цементации.

Для нивелирования этих свойств заготовку подвергают повторной обработке и закалке с последующими нормализацией или отпуском в зависимости от типа стали.

Во время закалки благодаря образованию феррита происходит измельчение зерновой структуры.

Во избежание поверхностных деформаций на завершающем этапе проводят низкотемпературный отпуск стали.

Цементацию стали применяют для получения высокопрочной поверхности, которая способна выдерживать значительные нагрузки, что увеличивает срок эксплуатации. А вы когда-нибудь пробовали обрабатывать детали по данной технологии в домашних условиях? Расскажите о качестве полученного продукта в комментариях.

Как закалить режущую кромку ножа с помощью графита | Самоделки на все случаи жизни

Оказывается графитом легко и просто произвести закалку лезвия ножа, а именно его режущий элемент. Если быть точнее, то в результате такой процедуры будет произведена цементация. После этого клинок станет прочнее и тверже.

Этапы работы

Прежде чем приступить к работе, следует надфилем пройтись по краешку лезвия. В это время будет слышен звук, который образуется при стачивании металла. Если он легкий и глухой, то нож прежде не закаливали.

Графит для работы получают разными способами. Для этого бурет щетки из генератора или электродвигателя, добыть его из батареек или же, наконец, взять обычный простой карандаш. Графит потребуется истолочь в мелкий порошок.

Потребуется подобрать металлическую основу, куда можно высыпать графитовый порошок. К примеру это может быть оцинкованный профиль. Еще один важный компонент – источник питания. Подойдет импульсный сварочный аппарат, вырабатывающий постоянный электороток, поставленный на самое маленькое значение, если его нет можно применить другой источник питания переменного или постоянного тока не более 60 вольт.

Дальнейшие действия выглядят следующим образом:

Порошок высыпают на металлическую основу, к нему присоединяют плюсовой элемент сварочного прибора, к клинку направляют минус. Настраивают аппарат на самую маленькую мощность.
Следующий этап – непосредственно сама процедура закалки. Кромочкой лезвия аккуратно ведут по графиту, лезвие ни в коем случае не должно касаться металла, важно следить и за тем, чтобы графит не загорелся, иначе нож будет испорчен. Графит должен лишь слегка мерцать.

Если графит начинает грееться интенсивнее, огонек увеличиваться, то нож нужно сразу же поднять. На весь процесс уходит не более 5 минут. Затем по кромке нужно снова пройтись надфилем. Теперь звук будет иной – звенящий, это говорит, что была произведена закалка, металл стал намного тверже.

что это и как осуществить

В основе процесса цементации заложен принцип химической и термической обработки металла. Вся суть процедуры в насыщении поверхности стали необходимым количеством углерода при определенных температурных условиях.

Несколько лет назад эту процедуру в домашних условиях было практически невозможно реализовать. Сегодня это возможно с использованием среды графита или их аналогов. Главное — это желание и некоторые знания.

Общая информация о процессе

В первую очередь необходимо понимать основы термической обработки стали.

К особенностям цементации металла относят следующие факторы:

Благодаря процедуре цементируемые стали становятся прочнее, что повышает износостойкость и прочность материала;
Свойства эксплуатации металла изменяются за счет нагрева изделий в жидкости, газовой или твердой среде, что улучшает ее характеристики;
Нагревание деталей можно до разных температур, нет ограниченной константы и точных рекомендаций. В домашних условиях процесс цементации проходит при температуре 500 градусов по Цельсию. В промышленных условиях с использованием профессионального оборудования температура нагрева в печи достигает более 1300 градусов по Цельсию. Следует знать, что температуру выбирают, учитывая концентрацию примесей и углерода.
Профессионалы рекомендуют в домашних условиях цементировать низкоуглеродистые виды стали (приблизительно 0,2%). Например, лезвие от недорогого кухонного ножа, изготовленного из стали или небольшие детали.
В структуру стали углерод проникает довольно медленно. Поэтому цементация лезвия ножа в условиях домашней процедуры происходит со скоростью не более 0,1 мл в час. Чтобы это же лезвие выдерживало более сильные нагрузки, нужно усиливать слой толщиной до 0,8 мл в час. Еще важно понимать, что цементация ножа или небольшого вала в условиях домашнего цеха займет минимум восемь часов. При этом следует удерживать определенную температуру в печи, чтобы не нарушить температурный режим.
В процессе цементации изменяется не только свойство металла, но и его фазовый состав и атомная решетка. В целом поверхность получает такие же характеристики, как и при закалке, но при этом существует возможность контроля в узком диапазоне температур, чтобы избежать различных дефектов материала.

Осуществить цементацию нержавеющий стали немного сложнее, но в то же время это качественно улучшит характеристики этого вида металла.

В какой среде возможна цементация стали

Процесс закалки проходит в различных условиях среды:

в твердой;
в газообразной;
в растворе электролита;
в виде специальной пасты;
в кипящем слое.

Чаще всего в условиях домашнего цеха проводится цементация стали графитом. Это сильно упрощает процесс, так как не нужно дополнительно еще заботиться о сильной герметичности печи.

В промышленном производстве чаще всего используют газ, так как этот способ сокращает время, затраченное на закалку.

Разновидности металла, который можно обрабатывать

Выделяют три основные группы металла, который используется для закалки:

Сталь с неупрочняемой сердцевиной. В эту группу входят следующие марки стали, пригодной для цементирования — 20, 15 и 10. Эти детали имеют небольшой размер, используются для эксплуатации в бытовых условиях. Во время закалки происходит трансформация аустенита в феррито-перлитную смесь.
Сталь со слабо упрочняемой сердцевиной. В эту группу вошли металлы таких марок, как 20Х, 15Х (хромистые низколегированные стали). В этом случае проводят дополнительную процедуру лигирования с помощью небольших доз ванадия. Это обеспечивает получение мелкого зерна, что приводит к получению более вязкого и пластичного металла.
Сталь с сильно упрочняемой сердцевиной. Этот вид металла используют для изготовления деталей со сложной конфигурацией или большим сечением, которые выдерживают различные ударные нагрузки, подвергаются воздействию переменного тока. В процессе закалки вводится никель или при его дефиците используют марганец, при этом для дробления зерна добавляют малые дозы титана или ванадия.

В целом процесс цементации стали необходим для улучшения износостойкости и прочности деталей.

Чаще всего цементации подвергаются валы, оси, лезвия ножей, детали подшипников и зубчатые колеса.

Как происходит цементация стали в твердой среде на предприятии и в условиях домашнего цеха?

Смесь для твердой цементации готовится из бария, кальция с древесным углем и углекислого натрия. Уголь лучше брать из дуба или березы и разделить его небольшие фракции, не более десяти миллиметров. Чтобы удалить лишнюю пыль, уголь рекомендуют просеять. Соли тоже измельчают до состояния порошка и пропускают через сито.

Существует две методики для приготовления смеси:

Уголь из дерева поливают солью, которую предварительно растворяют в воде. Получившуюся смесь высушивают, ее влажность должна быть не более 7%.
Сухой уголь и соль тщательно перемешивают, чтобы исключить возможность появления пятен уже в процессе химической и термической обработки.

При этом, первая методика считается более качественной. Так как она гарантирует, что смесь выйдет равномерной, а результат без пятен и разводов. Готовую смесь еще называют карбюризатором.

Сам процесс твердой цементации проходит в специальных ящиках, где насыпана смесь в нужном количестве. Идеально, если ящики соответствуют размеру и форме изделия, которое обрабатывают. Так как в этом случае снижаются затраты времени на прогрев тары, а качество слоя цементации улучшается. Для избежания утечки газа щели замазывают специальной огнеупорной глиной и накрывают все плотно прилегающей крышкой.

Следует обратить внимание, что изготавливать тару, идеально подходящую, экономически выгодно, если речь идет о конвейерной процедуре. Если же нужно одну или две детали закалить, то лучше выбрать тару универсальной формы — квадратную, круглую или прямоугольную.

Ящики выбирают из малоуглеродистой или жаростойкой стали.

Сам процесс цементации в твердой смеси проходит следующим образом:

детали, которые необходимо закалить, равномерно укладываются в ящики, наполненные твердым карбюризатором;
печь разогревают до 900−1000 градусов и подают в нее тару с изделиями;
прогрев ящиков проходит при температуре от 500 до 700 градусов. Этот прогрев называют сквозным. Сигналом, что печь накалилась до нужной температуры служит однородный цвет подовой плиты, на ней больше нет темных участков под ящиками;
температуру поднимают до 900 или 1000 градусов по Цельсию.

Именно при таком температурном режиме происходят диффузные изменения в структуре деталей на уровне атомов.

В домашних условиях достаточно сложно нагреть печь до нужной температуры и выдержать весь температурный режим от начала и до конца. При этом все возможно. Следует помнить, что эффективность домашней цементации намного ниже, чем промышленной.

Цементуемые стали с помощью газа

Впервые цементацию стали газом осуществили на Златоусовском комбинате под бдительным руководством П. Аносова. Этот эффективный способ разработали В. Просвирин, С. Ильинский и Н. Минкевич.

Суть процесса достаточно проста — металл цементируется под влиянием углеродсодержащего газа (природного, искусственного или генераторного) в герметически закрытой печи.

Самый доступный и часто используемый газ — это состав, который получают при разложении нефтепродуктов.

Его изготавливают следующим способом:

в специальную емкость из стали наливают керосин, нагревают до процесса пиролиза — разложения керосина на смесь из нескольких газов;
примерно 60% этого газа модифицируют и делают подходящим для цементации.

Смесь из модифицированного газа и чистого пиролизного газа используют для цементации. Необходимость модификации части газа вызвана тем, что от использования чистого пиролизного газа на стали получается недостаточная цементация, а на некоторых деталях может оседать немного сажи, которую сложно удалять.

Сам процесс цементации стали с помощью газа проводят на специальных печах-конвейерах непрерывного действия. Либо используют уникальные стационарные агрегаты.

Сначала в печь, ее муфель, помещают деталь. Установку закрывают и накаляют печь до 950 градусов. Потом подают заранее подготовленный газ.

Провести эту процедуру в домашних условиях практически нереально.

В то же время она имеет несколько преимуществ перед твердым способом обработки:

меньше времени затрачивается на подготовку сырья для цементации;
более благоприятные и безопасные условия для труда рабочих;
ускорение процесса закалки за счет сокращения времени на выдержку изделий.

Самое важное при цементации стали — это грамотно организованный процесс и качественное оборудование и сырье. Твердый способ вполне можно реализовать в домашних условиях при наличии печи, карбюризатора и металлических форм. А также определенных умений и навыков, связанных с этим процессом закалки стали.

Минерал с экстремальными свойствами, многоцелевой

Чешуйчатый графит: Чешуйчатый графит производится на Мадагаскаре.

Кусок графита: Кусковой графит из Кропфмуля, Австрия. Образец составляет около полутора дюймов (3,8 см) в поперечнике.

Графит с гранатом: Образец графит-слюдяного сланца с двумя красными альмандиновыми / пироповыми гранатами из шахты Ред Эмберс, Эрвинг, Массачусетс. Этот образец имеет диаметр около двух дюймов (5,08 см).

Геологическое происхождение

Графит – это минерал, который образуется, когда углерод подвергается воздействию тепла и давления в земной коре и в верхней мантии. Для производства графита необходимы давление в диапазоне 75 000 фунтов на квадратный дюйм и температура в диапазоне 750 градусов Цельсия. Они соответствуют гранулитовой метаморфической фации.

Графит регионального метаморфизма (чешуйчатый графит)

Большая часть графита, наблюдаемого сегодня на поверхности Земли, образовалась на границах сходящихся плит, где богатые органикой сланцы и известняки подверглись воздействию тепла и давления регионального метаморфизма.Это производит мрамор, сланец и гнейс, содержащие крошечные кристаллы и чешуйки графита.

Когда графит находится в достаточно высоких концентрациях, эти породы можно добывать, измельчать до размера частиц, который высвобождает чешуйки графита, и обрабатывать путем разделения по удельному весу или пенной флотации для удаления графита с низкой плотностью. Полученный продукт известен как «чешуйчатый графит».

Графит метаморфизма угольных пластов («аморфный» графит)

Некоторые графиты образуются в результате метаморфизма угольных пластов.Органический материал угля состоит в основном из углерода, кислорода, водорода, азота и серы. Тепло метаморфизма разрушает органические молекулы угля, испаряя кислород, водород, азот и серу. Остается почти чистый углеродный материал, который кристаллизуется в минеральный графит.

Этот графит встречается в «швах», которые соответствуют исходному слою угля. При добыче этот материал известен как «аморфный графит». Слово «аморфный» в данном случае неверно, так как оно имеет кристаллическую структуру.Этот материал, добываемый в шахте, похож на куски угля без ярких и тусклых полос.

Графит гидротермального метаморфизма

Небольшое количество графита образуется в результате реакции углеродных соединений в породе во время гидротермального метаморфизма. Этот углерод может быть мобилизован и отложен в жилах вместе с гидротермальными минералами. Поскольку он осаждается, он имеет высокую степень кристалличности, что делает его предпочтительным материалом для многих электрических применений.

Графит в магматических породах и метеоритах

Известно, что графит в небольших количествах встречается в качестве основного минерала в магматических породах. Он известен как крошечные частицы в потоках базальта и сиенита. Также известно, что он образуется в пегматите. Некоторые железные метеориты содержат небольшое количество графита. Эти формы графита не имеют экономического значения.

Физические свойства графита
Химическая классификация	Родной элемент
Цвет	Сталь от серого до черного
Полоса	Черный
Люстра	Металлический, иногда субметаллический или землистый
Диафрагма	непрозрачный
Раскол	Идеально в одном направлении
Твердость по Моосу	1 по 2
Удельный вес	2.От 1 до 2,3
Диагностические свойства	Цвет, полосы, ощущение скольжения, удельный вес
Химический состав	С
Кристаллическая система	Гексагональный
Использует	Используется для изготовления термостойких и химически стойких контейнеров и других предметов. Аккумуляторные аноды.Сухая смазка. «Грифель» в карандашах.

Графит и алмаз

Графит и алмаз – две минеральные формы углерода. Алмаз образуется в мантии под воздействием сильной жары и давления. Большая часть графита, обнаруженного у поверхности Земли, образовалась в коре при более низких температурах и давлениях. Графит и алмазы имеют одинаковый состав, но очень разные структуры.

Связанные: как образуется алмаз?

Атомы углерода в графите связаны в гексагональную сеть, которая образует листы толщиной в один атом.Эти листы плохо соединены и легко расслаиваются или скользят друг по другу при приложении небольшой силы. Это дает графит имеет очень низкую твердость, идеальную спайность и скользкость.

Напротив, атомы углерода в алмазе связаны в каркасную структуру. Каждый атом углерода связан в трехмерная сеть с четырьмя другими атомами углерода с прочными ковалентными связями. Такое расположение надежно удерживает атомы. на месте и делает алмаз исключительно твердым материалом.

Применение графитовых композитов при закалке и спекании

Sinter

Спекание с одновременным улучшением пластичности сплавов железа, вызванное искровым плазменным спеканием – Том 29 Выпуск 8 Мы сообщаем о возникновении спекания с одновременным улучшением пластичности в мелкозернистом Fe 79,3 Mo 4,5 P 8,1 C 6,75 B 1.35 объемные сплавы, полученные методом искрового плазменного спекания (SPS) порошка композиционного металлического стекла.. Когда температура спекания выше, чем

Приложения

Imerys Graphite Carbon – предпочтительный поставщик графита для производителей щелочных батарей. Наша линия TIMREX Ⓡ – это полный ассортимент порошков натурального, синтетического и расширенного графита. Наши порошки высококристаллического графита, используемые в катодной массе, обеспечивают электропроводность, повышая механическую стабильность и обрабатываемость катодного кольца.

Определение характеристик и эмпирическое моделирование скользящего износа

Алюминий-графитовые композиты были синтезированы методом порошковой металлургии. Графит был добавлен в качестве арматуры в диапазоне 0, 3 и 6 масс # x25; и композиты были подготовлены P / M. Микроструктурный анализ вновь синтезированных композитов был проведен с помощью СЭМ. Твердость композитов изучали с помощью микротвердомера по Виккерсу, прикладывая нагрузку

Упрочнение графеновых керамических композитов –

Параметры спекания выбраны так, чтобы GPL выдерживал жесткие условия обработки, что подтверждено рамановской спектроскопией.Мы обнаружили, что трещиностойкость керамики увеличивается на ~ 235% (с ~ 2,8 до ~ 6,6 МПа · м 1/2) при объемной доле GPL ~ 1,5%.

Производственные процессы и свойства

Были изучены характеристики спекания и механические свойства композита медь / графит, полученного спеканием с высокочастотным индукционным нагревом (HFIHS) в качестве нового метода спекания. HFIHS позволяет очень быстро уплотнять композит до плотности, близкой к теоретической.

Спекание без давления композитов, армированных нитевидными кристаллами

Фактически, использование настоящих керамических инструментов для резки графитовых композитов будет работать как керамические насадки горячего прессования, которые могут вырезать сотни отверстий в графитовых композитах без расслоения. См. Lauder U.S. Pat. № 5 002 439.

Холодное спекание

Холодное спекание увеличивает потребление энергии.Обзор новых возможностей в производстве комплектующих читайте здесь. Холодное спекание или процесс холодного спекания (CSP) – это новый метод спекания керамики, впервые предложенный Янтуненом и его сотрудниками, но впоследствии развитый в Университете штата Пенсильвания, США, Рэндаллом и его коллегами.

Холодное спекание

Холодное спекание увеличивает потребление энергии. Обзор новых возможностей в производстве комплектующих читайте здесь.Холодное спекание или процесс холодного спекания (CSP) – это новый метод спекания керамики, впервые предложенный Янтуненом и его сотрудниками, но впоследствии развитый в Университете штата Пенсильвания, США, Рэндаллом и его коллегами.

Процесс холодного спекания композитов: мосты к статье

{osti_1533010, title = {Процесс холодного спекания композитов: устранение разницы температур обработки керамических и полимерных материалов}, автор = {Guo, Jing and Berbano, Seth S.and Guo, Hanzheng and Baker, Amanda L. и Lanagan, Michael T. and Randall, Clive A.}, abstractNote = {Совместное спекание керамических и термопластичных полимерных композитов за один этап с очень большим объемом

Композиты с металлической матрицей на основе углеродных нанотрубок

Композиты с металлической матрицей на основе углеродных нанотрубок (CNT-MMC) представляют собой новый класс новых материалов, которые разрабатываются с целью использования преимуществ высокой прочности на разрыв и электропроводности материалов углеродных нанотрубок.[1] Решающее значение для реализации УНТ-ММС, обладающих оптимальными свойствами в этих областях, является разработка синтетических материалов.

Спекание керамики [SubsTech]

2014/11/22 Спекание улучшается, если в процессе участвует жидкая фаза (жидкофазное спекание). Спекание (обжиг) чистой оксидной керамики требует относительно длительного времени и высокой температуры, поскольку диффузия происходит в твердом состоянии. Приложение давления уменьшает спекание

Изготовление меди

В этой работе сообщается об использовании графита в качестве дисперсоида для упрочнения меди.Обработка материала включала двухступенчатые циклы шаровой мельницы и искрового плазменного спекания, соответственно, для диспергирования наночастиц графита в наноструктурированную Cu и формирования плотных компактов с относительно большими зернами Cu.

Синтез композиционного материала с титановой матрицей на месте (Ti

Синтез композиционного материала с титановой матрицей (Ti-TiB-TiC) на месте путем спекания TiH 2-B 4 C 31 чистоты и малых размеров зерен [5].Порошок B 4 C также является перспективным армирующим керамическим материалом из сплавов Ti для различных применений, требующих повышенной твердости.

Композиты из графита, углерода и волокна для высокотемпературных печей

Компоненты из графита, углерода и волокнистых композитов для высокотемпературных печей Высокотемпературные процессы используются в самых разных отраслях промышленности. Примерами являются все виды термообработки, такие как пайка, графитизация, спекание и производство технической керамики.

Горячее прессование

Горячее прессование – это процесс порошковой металлургии при высоком давлении и низкой скорости деформации для формования порошка или порошковой прессовки при температуре, достаточно высокой, чтобы вызвать процессы спекания и ползучести. [1] Это достигается одновременным применением тепла и давления. Горячее прессование в основном используется для изготовления твердых и хрупких материалов. Одно большое использование

Описание исследовательской статьи и эмпирическое моделирование

% графита высокой плотности; (d) Al +% графита высокой плотности.0 10 20 30 40 50 60 0 2468 Высокая плотность Средняя плотность Низкая плотность Армирование (%) в зависимости от твердости Армирование (%) Твердость (HV 1) F: изменение твердости композитов Al-Gr в зависимости от)

Свойства и применение алюминия

[6] П. Шанмугхасундарам, Р. Субраманиан, Износостойкость эвтектических композитов сплава Al-Si с графитом, изготовленных комбинированными методами модифицированного двухступенчатого литья с перемешиванием и литья под давлением, Достижения в области материаловедения и техники 2013 (2013) 1-8.DOI: 10.1155 / 2013/216536

Электроискровое плазменное спекание (SPS): Часть первая :: Всего

Искровое плазменное спекание (SPS) – это метод спекания, который хорошо подходит для механически фрезерованных материалов, таких как инструментальная сталь, благодаря низкой температуре и короткому времени цикла. Инструментальные стали были специально изготовлены для демонстрации исключительно высокого деформационного упрочнения, характеристики, которая может быть отменена процессами высокотемпературного спекания, такими как горячее изостатическое прессование.

Приложения

Механические, трибологические и биологические свойства нового образца

В настоящем исследовании сообщается о первом применении графеновых нанопластинок (GNP) для повышения вязкости разрушения и износостойкости 45S5.Композиционные порошки с четырьмя различными содержаниями оксида графена (GO), то есть 0, 0,1, 0,5 и 1 мас.%, Были спечены методом искрового плазменного спекания (SPS) при относительно низкой температуре 550 ° C, во время которой происходило термическое восстановление GO in situ. .

Исследования в области материаловедения и машиностроения

Износостойкость материалов на основе меди можно повысить за счет усиления графита в медной матрице. Но добавление графита снижает механическую прочность материала.Таким образом, чтобы преодолеть эту проблему, гибридные композитные композиты с медной матрицей могут быть изготовлены путем армирования графита.

J. Compos. Sci.

Copperndash; графитовые композиты с 0ndash; 4 мас.% Графита были изготовлены методом горячего прессования в полевых условиях с целью изучения влияния содержания графита на микротвердость и трибологические свойства. Экспериментальные результаты показывают, что твердость уменьшается с увеличением содержания графита.Испытания на износ проводились с помощью трибометра с шариковым диском при нормальной нагрузке 8 Н при постоянной нагрузке.

Характеристики нагрева пленок, полученных с полимером

Природный графит был приобретен у Graphite Tn (микронизированный природный графит, 20 мкм). Пленка ПЭТ (толщина 125 мкм) использовалась в качестве подложки, на которую были нанесены нагревательные пленки, и медная лента (ширина 50 мкм) в качестве электрода нагревательной пленки.

АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ СПЛАВА CuPb30, УСИЛЕННОГО ГРАФИТОМ

302 METALURGIJA 59 (2020) 3, 302-304 M. GIEWKA АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ СПЛАВА GRAPB30, УСИЛЕННЫЙ ПРИМЕНИТЬСЯ НА ОСНОВЕ СПЛАВА GRAPB30-30 – Prihvaćeno: 2020-04-17 Original Scientific

Механические, трибологические и биологические свойства нового образца

Исследования в области материаловедения и машиностроения

АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ СПЛАВА CuPb30, УСИЛЕННОГО ГРАФИТОМ

Влияние графита с медным покрытием и без него на

Медно-графитовые композиты были получены методом порошковой металлургии.Два исходных порошка графита, с медным покрытием или без него, смешивали каждый отдельно с порошком металлической меди в конической колбе с использованием механической мешалки при 3600 об / мин в течение 6 минут. на срок 6 мин.

быстрорежущая сталь | Инструментальная сталь | O6

Инструментальная сталь O6 – это закаленная в масле графитовая инструментальная сталь с выдающейся стойкостью к износу при скольжении и истиранию между металлами.Сталь содержит однородную дисперсию частиц графита, которые придают превосходную обрабатываемость и характеристики предотвращения заедания. Частицы графита делают сталь самосмазывающейся в сухой среде и помогают удерживать масло в смазанной среде.

Инструментальная сталь

O6 может быть закалена до температуры более 60 ° C по шкале Роквелла при относительно низкой температуре закалки, что сводит к минимуму изменение размера и деформацию во время термообработки.

ПРИМЕНЕНИЕ: Калибры резьбы, контрольные калибры, кулачки, втулки, втулки, пластины гранулятора мяса, оправки, формовочные валки, ножи, пуансоны, матрицы, направляющие подачи прутка и другие детали станков.

Состав

С	Mn	Si	Пн
1,45	1,00	0,90	0,25

Относительные свойства

Физические свойства

Плотность: 0,278 фунта / дюйм ³ (7695 кг / м ³)
Удельный вес: 7.70
Модуль упругости: 30 x 10 ⁶ фунтов на кв. Дюйм (207 ГПа)
Обрабатываемость: 125% 1% углеродистой стали

Инструкции по термообработке

Закалка

Предварительный нагрев: Нагрейте со скоростью, не превышающей 400 ° F в час (222 ° C в час) до 1200–1250 ° F (649–677 ° C), и выполните выравнивание.

Аустенизация (сильный нагрев): Медленно нагрейте от предварительного нагрева до 1450-1550 ° F (788-843 ° C).
Толщина менее ½ дюйма (12,7 мм): используйте 1450 ° F (788 ° C)
Толщина от ½ до 2 дюймов (от 12,7 до 51 мм): используйте 1475 ° F (802 ° C)
Толщина более 2 дюймов (51 мм): используйте 1500 ° F (816 ° C)

Закалка: Масло или сжатый газ.

Для масла, закалка до 150 – 125 ° F (66 – 51 ° C)

Для сжатого газа скорость закалки до температуры ниже 1000 ° F (538 ° C) должна составлять минимум 400 ° F (222 ° C) в минуту и является критической для получения желаемых свойств.

Закалка: Закалка сразу после закалки. Типичный диапазон отпуска составляет 300–400 ° F (149–204 ° C). Выдерживать при температуре 1 час на дюйм (25,4 мм) толщины, минимум 2 часа, затем охладить на воздухе до температуры окружающей среды. Фактическая полученная твердость зависит от размера сечения закаленной и отпущенной детали. Чтобы минимизировать внутренние напряжения в поперечных сечениях более 3 дюймов (76,2 мм) и улучшить стабильность деталей, которые будут подвергаться электроэрозионной обработке после термообработки, настоятельно рекомендуется время выдержки от 4 до 6 часов при температуре отпуска.

Криогенная обработка: Обработку холодом обычно следует проводить после закалки, после чего следует повторная закалка.

Отжиг

Отжиг следует проводить после горячей обработки и перед повторной закалкой.

Нагрейте со скоростью, не превышающей 400 ° F в час (222 ° C в час) до 1450 ° F (816 ° C), и выдерживайте при температуре 1 час на дюйм (25,4 мм) максимальной толщины, минимум 2 часа. Затем охладите со скоростью 10 ° F (5,5 ° C) в час до 1300 ° F (704 ° C).Затем охладите при 25 ° F (14 ° C) в час от 1300 ° F (704 ° C) до 1000 ° F (538 ° C). Затем охладите на воздухе до температуры окружающей среды. Результирующая твердость должна составлять максимум 229 HBW.

Вся инструментальная сталь продается как отожженная, за исключением P20 и 4140HT, которые подвергаются термообработке до HRC 28/32.

Графитовое покрытие

Чтобы изменить определенные характеристики графита, можно применять различные покрытия и обработки.

Предлагаем 5 типов покрытий и графитовых пропиток для мелкозернистого изостатического графита (<10 мкм):

Пиролитический углерод : с использованием высокотемпературного химического осаждения из паровой фазы (процесс CVD) сверхчистое пиролитическое углеродное покрытие обеспечивает гладкую поверхность, высокую плотность, прочность и твердость, а также очень низкую пористость. он практически непроницаем для жидкостей и газов. Толщина покрытия обычно составляет от 2 до 30 микрон.Покрытие из пиролитического углерода состоит из элементарного углерода на 99,9995% и практически не содержит органических или металлических примесей. Этот процесс предотвращает образование SiC (карбида кремния) при контакте с кремнием. Покрытие устойчиво к воздействию фтористоводородной (HF) и большинства других кислот. Тепловой удар не вызовет растрескивания, растрескивания или отслаивания покрытия. Он идеален как для полупроводников, так и для солнечных батарей. Он термически стабилен и идеально подходит для применений с температурами до 550 ° C в присутствии кислорода и до 2500 ° C в вакууме или инертной атмосфере.
SiC : слой SiC, также полученный с использованием процесса CVD, имеет толщину от 75 до 125 микрон. Эта обработка может полностью герметизировать графит, в результате чего получается высококачественный инструмент, практически инертный ко всем технологическим газам и химическим веществам, с большой твердостью, стойкостью к окислению и хорошей теплопроводностью.
ПТФЭ : Мы также предлагаем пропитки ПТФЭ, которые повышают устойчивость к кислотам, устраняют пористость при сохранении тепловых характеристик графита.
Метакрилатная смола : Графит также может быть пропитан этой смолой, что обеспечит отличные герметизирующие свойства графита.
Сурьма (доступно только для карбографита): наш графит может быть пропитан сурьмой для применений, где важна устойчивость к износу.

Приложения

Сухая смазка для всех материалов
Противозадирное средство для всех материалов
Разделительный агент

Графитовые клеи Resbond

^® 931

Наши Cotronics ^® Resbond ^® 931 Адгезивное соединение графитовых или углеродных компонентов для использования при температурах до 3000 ° C с 99% чистым графитом.Просто нанесите и отвердите при 120 ° C. Resbond ^® 931 обладает отличной адгезией к графиту и другим пористым поверхностям, образуя связи графита с графитом с прочностью более 17,5 Н / мм². Resbond ^® 931 идеально подходит для ремонта сломанных или потрескавшихся графитовых поддонов, компонентов, приспособлений, штампов; заполнение и восстановление щелей, трещин, изношенных участков и склеивание графитовых полотен, войлока, досок и т. д.

Графитовый спрей 013-0001

Графитовый спрей предназначен для смазывания металлических, пластиковых или резиновых деталей без использования консистентной смазки.С помощью этого связующего можно наносить пленку графитового порошка с очень мелкими частицами практически без толщины на различные материалы.

Системы закалки рельсов и прокатных валков

Имя *

Электронное письмо *

Телефонный номер *

Мы надеемся, что до нас было легко добраться. Как вы попали на наш сайт? * Прямо на сайт Поисковый движок LinkedIn Твиттер Instagram Facebook Торговая выставка Электронный бюллетень / Публикация Печатная реклама Из уст в уста Отдел обслуживания

Название и адрес компании *

Название и адрес компании

Город

Штат / провинция

Почтовый индекс / Почтовый индекс

Почтовый индекс

Страна Афганистан Аландские острова Албания Алжир американское Самоа Андорра Ангола Ангилья Антарктида Антигуа и Барбуда Аргентина Армения Аруба Австралия Австрия Азербайджан Багамы Бахрейн Бангладеш Барбадос Беларусь Бельгия Белиз Бенин Бермуды Бутан Боливия Бонэйр, Синт-Эстатиус и Саба Босния и Герцеговина Ботсвана Остров Буве Бразилия Британская территория Индийского океана Бруней Болгария Буркина-Фасо Бурунди Берег Слоновой Кости Камбоджа Камерун Канада Кабо-Верде Каймановы острова Центрально-Африканская Республика Чад Чили Китай Остров Рождества Кокосовые (Килинг) острова Колумбия Коморские острова Конго Острова Кука Коста-Рика Хорватия Куба Кюрасао Кипр Чехия Дания Джибути Доминика Доминиканская Респблика Восточный Тимор Эквадор Египет Сальвадор Экваториальная Гвинея Эритрея Эстония Эфиопия Фолклендские (Мальвинские) острова Фарерские острова Фиджи Финляндия Франция Французская Гвиана Французская Полинезия Южные Французские Территории Габон Гамбия Грузия Германия Гана Гибралтар Греция Гренландия Гренада Гваделупа Гуам Гватемала Гернси Гвинея Гвинея-Бисау Гайана Гаити Остров Херд и острова Макдональд Святой Престол Гондурас Гонконг Венгрия Исландия Индия Индонезия Иран Ирак Ирландия Остров Мэн Израиль Италия Ямайка Япония Джерси Иордания Казахстан Кения Кирибати Косово Кувейт Кыргызстан Лаос Латвия Ливан Лесото Либерия Ливия Лихтенштейн Литва Люксембург Макао Македония Мадагаскар Малави Малайзия Мальдивы Мали Мальта Маршалловы острова Мартиника Мавритания Маврикий Майотта Мексика Микронезия Молдова Монако Монголия Черногория Монтсеррат Марокко Мозамбик Мьянма Намибия Науру Непал Нидерланды Новая Каледония Новая Зеландия Никарагуа Нигер Нигерия Ниуэ Остров Норфолк Северная Корея Северные Марианские острова Норвегия Оман Пакистан Палау Палестина Панама Папуа – Новая Гвинея Парагвай Перу Филиппины Питкэрн Польша Португалия Пуэрто-Рико Катар Воссоединение Румыния Россия Руанда Сен-Бартелеми Святой Елены, Вознесения и Тристан-да-Кунья Сент-Китс и Невис Санкт-Люсия Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и Микелон Святой Винсент и Гренадины Самоа Сан-Марино Сан-Томе и Принсипи Саудовская Аравия Сенегал Сербия Сейшельские острова Сьерра-Леоне Сингапур Синт-Мартен (голландская часть) Словакия Словения Соломоновы острова Сомали Южная Африка Южная Георгия и Южные Сандвичевы острова Южная Корея южный Судан Испания Шри-Ланка Судан Суринам Шпицберген и Ян Майен Свазиленд Швеция Швейцария Сирия Тайвань Таджикистан Танзания Таиланд Тимор-Лешти Идти Токелау Тонга Тринидад и Тобаго Тунис Турция Туркменистан Острова Теркс и Кайкос Тувалу Уганда Украина Объединенные Арабские Эмираты объединенное Королевство Соединенные Штаты Внешние малые острова США Уругвай Узбекистан Вануату Ватикан Венесуэла Вьетнам Виргинские острова, Британские Виргинские острова, СШАС. Уоллис и Футуна Западная Сахара Йемен Замбия Зимбабве

Страна

Сообщение *

reCAPTCHA

ОТПРАВИТЬ ”

Pack, азотирование углеродом и упрочнение поверхности соли: anvilfire.com

Обработка поверхности низкоуглеродистой стали

Можете ли вы направить меня к разделам вашего веб-сайта или к другим источникам справочной информации для получения информации по делу закалка и цветная закалка? Если да, то посоветуйте, пожалуйста.Предположим, я ничего не знаю о предмет. Спасибо.

Джон Дик – Суббота, 21.07.01, 02:12:49 GMT

Укрепление корпуса: Джон, я уже писал по этой теме, но наши архивы не очень удобны. пробираться так вот снова. .

Существуют различные упрочняющие соли и процесс, называемый «азотирование», о котором мы поговорим позже.

ЗАКАЗКА КОРПУСА – это процесс получения твердой поверхности на деталях из кованого железа и стали путем увеличение количества углерода на поверхности путем абсорбции, затем отверждение обычным методом (нагревание и утолять жажду).

Готовые детали из низкоуглеродистой стали упаковываются в керамические, графитовые или стальные ящики с порошкообразным древесным углем. Кость древесный уголь якобы лучший. Затем ящик закрывают крышкой и запечатывают огнеупорной глиной. Затем коробку и детали нагревают до красно-оранжевого тепла (от 1700 ° F до 1800 ° F) и выдерживают в течение некоторого времени. время в зависимости от глубины необходимого ящика. Это может быть от 15 минут до 4 часов и более.

Кабина позволяет упрочнять сталь, но также потребляет кислород и предотвращает окисление детали.Можно использовать тигель с крышкой. Для этой цели также были изготовлены специальные графитовые ящики, называемые “Diamond Boxes”, но я никогда не видел их на продажу.

Затем детали можно охладить, а затем закалить и отпустить ИЛИ их можно сразу закалить. из печи. Это может быть беспорядочно, так как все содержимое коробки часто сбрасывается в утолять жажду. Тем не менее, это рекомендуемая практика для деталей с мелкой отделкой, таких как детали оружия или прецизионные детали или винты.

ЦВЕТНАЯ ОТКЛОНКА , это специализированный процесс и искусство. Детали сначала доводятся до высокой степени и очищены, чтобы не было масла или отпечатков пальцев. Чем лучше отделка, тем ярче цвета. Затем следует процедура, описанная выше. Разница в закалочном баке. Чтобы произвести закалять цвета на поверхности деталей, через закалку водой пропускается воздух. Как части остывают до разные температуры и воздух контактирует с деталями, которые он производит, разные закалять цвета.После закалки детали снимаются, очищаются и сушатся. Затем их необходимо смазать маслом или лаком для защиты от ржавчины.

Для этого требуется довольно много воздуха, и то, как он пропускается через резервуар, можно варьировать для получения различных результатов. Требуется много тестов и экспериментов, чтобы настроить гашение цвета, дающее ожидаемые результаты.

– гуру суббота, 21.07.01, 04:44:45 GMT

Здравствуй,

Мы с сыном не кузнецы, но с удовольствием конструируем винтовку с Cap Lock Muzzleloader.Мы хорошо поработали над изготовлением и полировкой всех латунных деталей, и мы получили отличное воронение. бочка. Единственная дилемма, которая у нас осталась, – как получить полный цвет упрочнения корпуса на стальном замке. сам выйти. Замок входит в комплект, и хотя вы можете видеть градации цвета, они не выделяться, как я привык видеть. Причем базовый цвет не полированной стали, а скорее цветовой гаммы. коричневый / синий цвет.

Эта деталь просто нуждается в полировке, как на других металлах, или есть? еще один процесс, который нужно использовать для достижения максимального цвета?

Спасибо,

Майк Р. – Четверг, 13.07.2001, 01:46:11 GMT

Цветное закаливание: Майк, это окрашивание является частью процесса «цветного упрочнения».В цвета – это умеренные цвета (такие же, как при нагревании любого куска чистой стали) и очень тонкие (один атомный слой) и не может быть улучшен.

Деталь должна быть отполирована СНАЧАЛА. Чем лучше полироль, тем ярче цвета. Часть должна быть абсолютно ЧИСТЫЙ. Затем его упаковывают и запечатывают в корпусе для упрочнения порошкообразным древесным углем. Это затем нагревается до красного каления и выдерживается в течение времени, определяемого массой детали и желаемая толщина корпуса.В последнюю очередь его снимают с огня, вскрывают и закаливают в чистой воде. Хитрость в том, что из решетки на дне закалочного резервуара выходит воздух. Поскольку деталь охлаждает воздух окисляет поверхность с разной скоростью, создавая различные цвета.

После этого деталь можно покрыть лаком, но большинство деталей оружия просто смазывают маслом. Ремонта и переделки нет часть и сохранение темперамента синим. Можно очистить, отделать и снова отвердить цвет.В Разница в том, что деталь не выдерживается при температуре, чтобы поглотить больше углерода. Большинство деталей скорее вороненые. чем пытаться воспроизвести цветную закалку.

Этот вопрос был тем, с чего я начал заниматься кузнечным делом, и мне потребовалось 20 лет, чтобы найти его.

– гуру – четверг, 13.07.2008, 08:07:26 GMT

Поздравления с теплым и приятным пятничным днем в Перте, Западная Австралия. Мне 69 лет вышедший на пенсию электрик / инженер / преподаватель технического колледжа и я восстановили несколько старых автомобилей, мотоциклов. и стационарные двигатели.У меня есть небольшая мастерская на заднем дворе с обычными ручными инструментами плюс токарный станок, и т.д. Имею самодельную кузницу.

Буду признателен за любой совет относительно упрочнения корпуса. Я посоветовался со своими старыми друзьями Баумейстером и Marks, Audel, Machinery’s Handbook, а также Tubal Cain и Ian Bradley, но ни один из них ответь на мои конкретные вопросы в слова из двух или менее слогов.

Регулировочные винты толкателя (1 “x 5/16” BSF) на моем мотоцикле LE Velocette 1956 года немного съедены молью и имеют небольшую шестигранную головку 1/4 дюйма.У меня также есть набор из более поздней модели с шестигранником большего размера. голову, которую я бы предпочел использовать, но они вышли из сгоревшего велосипеда и мягкие. я бы предпочел у них большая площадь износа головок (толкатели вращаются). Я отшлифовал и отполировал головы их, и я попытался загореть их, используя кислородный фонарик, держа их в вишнево-красном цвете, присыпая Порошок “хардита” на некоторое время, затем закалка в воде, но я чувствую, что это только дало им очень поверхностная твердость.

Я собираюсь попробовать еще раз, используя полное погружение в расплавленный хардит в железном котле в моей кузнице на более длительный срок. период, час или около того, чтобы попытаться получить приличную толщину.

Вопросов:

(1) Могу ли я повторно закалить эти детали или сначала их нужно отжечь?

(2) Не лучше ли начать заново и завинтить новые винты?

(3) Следует ли защищать резьбу от закалки? если да, то какой метод лучше? Кто-то предложил сульфат меди (сульфат).

Этот порошок «Hardite» имеет маркировку «Яд – содержит 20% хлорида бария». Вспоминаю старых слесарей на электростанции, использующие “Kasenite” (?), который, я думаю, содержал много цианида, но я думаю, что это было изгнан сейчас. (Возможно, они были не такими уж старыми, может, они просто так выглядели из-за использования Kasenite).

Любые предложения приветствуются. Спасибо. Джек Ватсон

Джек Ватсон – Пятница, 01.02.02, 11:47:46 GMT

Укрепление корпуса: Гэри и Джек.

Не все стали считаются пригодными для цементирования. Некоторые легированные стали не имеют высокой выигрывают от среднеуглеродистых сталей. См. Справочные материалы, такие как РУКОВОДСТВО ПО ОБОРУДОВАНИЮ для применимых стали. Подробную информацию о методах и глубине корпуса см. В Руководстве по термообработке ASM.

1215 – это вторичная сульфатированная сталь без механической обработки, содержащая всего 9 граней углерода. Он может извлечь выгоду из света цементирование, но очень мягкое, а цементирование только улучшает поверхностный износ.

4140 – это сталь средней закалки, и ее не рекомендуется закалывать.

В старом казените была цианистая соль. Новый казенит этого не делает.

Закалка на максимальную глубину 0,032 дюйма (0,8 мм) занимает четыре часа при 1600 ° F. кривая, но довольно пропорциональна по времени. Чем ниже температура, тем больше времени требуется. В 1450 ° F, корпус составляет всего 0,005 дюйма (0,13 мм) через 1 час, но 0,016 дюйма (.4 мм) при 1600 ° F после того же времени. А несколько минут с фонариком при меньшей температуре, чем оранжевый, и у вас есть менее плотный чемодан из папиросной бумаги.

Резьбовые детали часто закалены для получения более прочной и износостойкой резьбы. Части, которые требуется более высокая механическая прочность (головки гаек или болтов) не получить от упрочнения, если они не очень маленькие.

В самом тяжелом случае детали закаливают прямо из ванны.Часто они не закалены, но если сердцевина сталь требует отпуска, тогда это другая ситуация. Лучше всего закалить все закаленные детали не менее минимум до 350 ° F.

Для получения дополнительной информации и ссылок см. Наши часто задаваемые вопросы по термообработке.

– гуру – понедельник, 02.04.02 18:33:23 GMT

Мои вопросы,

Это правильный способ увеличить содержание углерода в стали? (Если бы вы не могли сказать мне, как это делается, независимо от того, насколько это сложно или сложно):

Нагрейте сталь от 1400 до 1500 градусов по Фаренгейту и запечатайте ее герметичным (и огнестойким). контейнер с углем и подержите его при этой температуре в течение длительного времени.

Если это правильно, как долго его нужно выдерживать при этой температуре? Я знаю, что это по-разному в зависимости от размера стали и от того, насколько высокое содержание углерода вы хотите, но о том, сколько времени это займет? (2 дня, 2 недели, 2 года? И т. Д.)

Но это только половина моего вопроса. Я видел материал о повышении содержания углерода в стали, но не о том, как его уменьшить. Думаю, никто не хотел бы этого делать, но я хочу.Конкретно как это делается? Я бы предположил, что сталь должна подвергаться воздействию большого количества кислорода, чтобы привлечь углерод из него, но как? Я хотел бы попытаться уменьшить содержание углерода в куске мягкой стали, поскольку столько, сколько могу. Насколько низкий процент я могу получить? Могу ли я превратить его в настоящее кованое железо (товарный) без примеси шлака? Наконец, сколько времени займет сокращение?

Извините, но я бы очень хотел, чтобы вы были конкретными.Можно ли вообще изменить содержание углерода? вещи дома или в магазине?

Я действительно ценю, что вы мне помогли. Многое в чугуне / стали по-прежнему остается загадкой для мне.

Роберт – Суббота, 02.09.02, 08:02:42 GMT

Поверхностная закалка Вы не запечатываете сначала сталь в коробке. Он должен быть заполнен древесным углем, а затем запечатан. Для начала сталь должна быть чистой (без окалины).1425 ° F – это минимальная рекомендуемая температура упрочнения, а максимальная температура 1625 ° F занимает намного меньше времени.

Карбонитрирование осуществляется с использованием жидкой солевой ванны (обычно использовался цинаид), и предполагается, что соотношение время / температура должно быть более или менее одинаковым для поверхностного упрочнения углеродной насадкой и газовыми методами. Результаты такие же.

Азотирование углерода, начиная с низкоуглеродистой стали (SAE 1008):

1 час при температуре от 1425 до 1450 ° F приводит к появлению футляра.004 “глубина
2 часа при температуре от 1425 до 1450 ° F дает корпус глубиной 0,006 дюйма.
3 часа при температуре от 1425 до 1450 ° F дает корпус глубиной 0,009 дюйма.
4 часа при 1425–1450 ° F дает корпус глубиной 0,011 дюйма.

1 час при 1600–1625 ° F дает корпус глубиной 0,015 дюйма.
2 часа при температуре от 1600 до 1625 ° F дает корпус глубиной 0,021 дюйма.
3 часа при температуре от 1600 до 1625 ° F дает корпус глубиной 0,026 дюйма.
4 часа при температуре от 1600 до 1625 ° F дает корпус глубиной 0,030 дюйма.

Руководство по термообработке , 1982, ASM, стр.25 (ссылка на Metals Handbook 8th ed., Vol 2, ASM.
До того, как были разработаны современные методы производства стали, «черновая сталь» создавалась с использованием этого метода и выдержки при температуре в течение нескольких дней. Результат был очень обгоревшим и покрытым волдырями. Затем этот продукт брали, складывали и подвергали кузнечной сварке несколько раз, чтобы гомогенизировать результат, поскольку даже после нескольких дней замачивания внешняя поверхность будет иметь гораздо более высокое содержание углерода, чем сердцевина. Так получилась подходящая сталь различного качества.Процесс изготовления тигельной стали был изобретен для производства идеально однородной стали из черновой стали.

В современных сталях углерод остается либо при обезуглероживании, либо при добавлении углеродсодержащего вещества.

Обычно углерод из стали не удаляется. Это случается случайно, когда атмосфера кузницы или печи слишком окислительна. Он удаляет углерод с поверхности и разрушает сталь. При производстве стали через жидкую сталь продувают воздух или чистый кислород (что приводит к ВЕЛИКОЛЕПНОМУ фейерверку), чтобы снизить содержание углерода в процессе плавки.

– гуру – суббота, 02.09.02, 16:44:28 GMT

Здравствуйте все,

Я сделал небольшой разделочный нож и хочу его укрепить. Думаю, есть метод использования глины, чтобы покрыть верхнюю часть лезвия, а затем нагреть и закалить.

Не могли бы вы дать мне несколько инструкций и подробностей по этой процедуре?

Спасибо большое.

Джордж Хрисохоидес – суббота, 07.10.2004, 11:15:46 GMT

Упрочнение: Джордж, Техника покрытия глиной используется на японских мечах для создания дифференциальная твердость. Думаю, глина снижает скорость закалки на тыльной стороне лезвия. (Я НЕ специалист по изготовлению японских мечей). Открытый край имеет другую кристаллическую структуру, и линия между краем и тело называют линией «хаммона».Это часто превращают в декоративный узор, соскребая глину. с ножом, создающим волны и завихрения вдоль линии. Линия хаммона – еще одно из высоких искусств японский меч.

Закалка – это поглощение углерода поверхностью низкоуглеродистой стали, что делает ее высокоуглеродистой. сталь и, следовательно, закаливаемая. Твердая поверхность на мягком теле делает прочную износостойкую деталь с использованием низкого уровня техники.

Для придания твердости детали ее сначала очищают.Затем его упаковывают в стальную, глиняную или графитовую тару с молотый древесный уголь. Емкость закрывается и запечатывается глиной, чтобы не допустить попадания воздуха. Коробка, содержащая часть и углерод затем нагревают до красного тепла (1700 ° F – 1800 ° F, 830 ° C – 980 ° C). Контейнер находится на при такой температуре от 15 минут до нескольких часов. Затем коробка открывается, и все содержимое (древесный уголь тоже) сбрасывается в воду для тушения.

Уплотнение в коробке предотвращает окисление детали воздухом, поэтому светлые готовые детали должны быть такими же. закончить после затвердевания.Рекомендуются различные виды древесного угля. Костяной уголь и древесный уголь сделаны из старой кожи для обуви, хотя любой древесный уголь также подойдет.

Цементная закалка не подходит для изготовления хороших режущих инструментов, которые нужно затачивать с обеих сторон.

– гуру – суббота, 07.10.00 15:13:28 GMT

Подробнее о цементировании: Джордж, цементирование часто проникает через 1/32 дюйма (1 мм) за короткое время без повреждения детали.На тонком клинке это будет полное проникновение. Проблема в том, что дело имеет больше углерода снаружи и уменьшается по мере его попадания в металл. Не было бы единой области а на тонкой кромке может быть слишком много углерода.

Глинирование детали МОЖЕТ предотвратить некоторое науглероживание, но в корпусе для упрочнения происходит следующее: углерод распадается и превращается в безвоздушный углеродный пар. Сталь при этом нагреве становится Металлургически активен и поглощает углерод.

Чтобы сделать то, что вы хотите, вам нужно будет укрепить корпус и протестировать несколько образцов, прежде чем делать заключительная часть.

Методом проб и ошибок. – гуру – суббота, 07.10.00 15:35:45 GMT

Примитивное упрочнение: В одном из моих оружейных справочников описывается упрочнение древесины. печь (отопительная печь), без стационарного упрочняющего ящика.

Часть подготовлена. Затем он превращается в «пакет» из старой сухой кожи с добавлением угля. вокруг детали.Затем пакет окружают глиной, и все это превращается в глиняный шар.

Затем глине дают высохнуть в течение нескольких дней. Затем шар опускают в угли ГОРЯЧЕЙ дровяной печи. и оставляли там от получаса до нескольких часов в зависимости от размера детали и шара. Когда удалили это взламывается над резервуаром для закалки, и весь беспорядок сбрасывается в резервуар.

– гуру – суббота, 07.10.00 15:46:51 GMT

Может ли кто-нибудь сказать мне, является ли это хорошей идеей науглероживать или упрочнять с помощью нержавеющей стали kasenit… также если кто-то знает, как сделать свой собственный порошок карбюризатора / отвердителя.

Джо – Четверг, 08/09/01 23:51:47 GMT

Закалочная нержавеющая сталь: Джо, Большинство нержавеющих сталей не затвердевают. Kasenit наносит на сталь только очень тонкую, почти поверхностную твердую поверхность.

– гуру – пятница, 08.10.01 00:28:42 GMT

Состав для упрочнения гильзы: скважина. . . Я смешал кое-что для раннесредневековых экспериментов: костная мука, корова роговая стружка, обрезки кожи, оленьи рога, порошкообразный уголь и щепотка кровяной муки.Я залил этой смесью толстостенную трубу и вставил в нее полоски кованого железа. Запечатал “дело” и положите его в большой костер, где он светился красным в течение 6 часов – современные вещи, вероятно, работают лучше. (также Феофил в 1120 году н.э. предложил смазывать файлы, затем оборачивать их кожей и закрывать кожа с глиной и их нагревание и закалка как процесс поверхностного упрочнения.

Томас Пауэрс – Пятница, 01.08.01 13:49:25 GMT

Численное моделирование температурного поля во время лазерного трансформационного упрочнения чугуна с вермикулярным графитом на основе дискретизации луча равномерное распределение плотности лазерного теплового потока для повышения устойчивости поверхности материала к износу и сочетания прочности и вязкости.Далее анализируются изменения температурного поля и упрочненного слоя в процессе упрочнения путем изменения мощности лазера и времени нагружения лазера. Результаты показывают, что картина распределения температурного поля при лазерном трансформационном упрочнении на основе дискретизации пучка соответствует пространственному распределению пятна решетки. В конце лазерной нагрузки температура в центральной точке каждой подпятницы достигает пикового значения. Температура центральной точки всей площади пятна решетки является наибольшей из-за суперпозиции температурного поля каждой подпятницы, а распределение температуры вдоль центральной точки каждой подпятны является волнообразным.По мере увеличения глубины по поперечному сечению температура постепенно снижается, а общая температура материала увеличивается с увеличением мощности лазера и времени загрузки лазера. Закаленный слой каждого лазерного пятна имеет форму полумесяца. При увеличении мощности лазера распределение сечения упрочненного слоя практически не меняется и имеет дискретное распределение. С увеличением времени лазерной нагрузки упрочненный слой меняет форму от дискретной до цельной серповидной.Кроме того, максимальная глубина упрочненного слоя, полученная с помощью численного моделирования, увеличивается с увеличением мощности лазера и времени загрузки лазера. Во время процесса лазерного трансформационного упрочнения увеличение мощности лазера сочетает в себе прочность и ударную вязкость между высокой твердостью армированной области, облученной лазером, и низкой твердостью необлученной лазером неармированной области на поверхности материала при увеличении глубины затвердевший слой.