8 (913) 791-58-46
Заказать звонок

Закалить металл в домашних условиях


Как закалить металл в домашних условиях: видео, способы

Если знать, как закалить металл правильно, то даже в домашних условиях можно повысить твердость изделий из него в два-три раза. Причины, по которым возникает необходимость в этом, могут быть самыми разными. Такая технологическая операция, в частности, требуется в том случае, если металлу надо придать твердость, достаточную для того, чтобы он мог резать стекло.

Закалка металла в домашних условиях

Чаще всего закалить надо режущий инструмент, причем выполняется термическая обработка не только в том случае, если надо увеличить его твердость, но также и тогда, когда данную характеристику требуется уменьшить. Когда твердость инструмента слишком мала, его режущая часть будет заминаться в процессе эксплуатации, если же она высока, то металл будет крошиться под воздействием механических нагрузок.

Немногие знают, что существует простой способ, позволяющий проверить, насколько хорошо закален инструмент из стали, не только в производственных или домашних условиях, но и в магазине, при покупке. Для того чтобы выполнить такую проверку, вам потребуется обычный напильник. Им проводят по режущей части приобретаемого инструмента. Если тот закалили плохо, то напильник будет как будто прилипать к его рабочей части, а в противоположном случае – легко отходить от тестируемого инструмента, при этом рука, в которой находится напильник, не будет чувствовать на поверхности изделия никаких неровностей.

Зависимость твердости стали от режима термобоработки

Если все же так вышло, что в вашем распоряжении оказался инструмент, качество закалки которого вас не устраивает, переживать по этому поводу не стоит. Решается такая проблема достаточно легко: закалить металл можно даже в домашних условиях, не используя для этого сложного оборудования и специальных приспособлений. Однако следует знать, что закалке не поддаются малоуглеродистые стали. В то же время твердость углеродистых и инструментальных стальных сплавов достаточно просто повысить даже в домашних условиях.

Технологические нюансы закалки

Закалка, которая является одним из типов термической обработки металлов, выполняется в два этапа. Сначала металл нагревают до высокой температуры, а затем охлаждают. Различные металлы и даже стали, относящиеся к разным категориям, отличаются друг от друга своей структурой, поэтому режимы выполнения термической обработки у них не совпадают.

Режимы термообработки некоторых цветных сплавов

Термическая обработка металла (закалка, отпуск и др.) может потребоваться для:

  • его упрочнения и повышения твердости;
  • улучшения его пластичности, что необходимо при обработке методом пластической деформации.
Закаливают сталь многие специализированные компании, но стоимость этих услуг достаточно высока и зависит от веса детали, которую требуется подвергнуть термической обработке. Именно поэтому целесообразно заняться этим самостоятельно, тем более что сделать это можно даже в домашних условиях.

Если вы решили закалить металл своими силами, очень важно правильно осуществлять такую процедуру, как нагрев. Этот процесс не должен сопровождаться появлением на поверхности изделия черных или синих пятен. О том, что нагрев происходит правильно, свидетельствует ярко-красный цвет металла. Хорошо демонстрирует данный процесс видео, которое поможет вам получить представление о том, до какой степени нагревать металл, подвергаемый термической обработке.

В качестве источника тепла для нагрева до требуемой температуры металлического изделия, которое требуется закалить, можно использовать:

  • специальную печь, работающую на электричестве;
  • паяльную лампу;
  • открытый костер, который можно развести во дворе своего дома или на даче.

Закалка ножа на открытых углях

Выбор источника тепла зависит от того, до какой температуры надо нагреть металл, подвергаемый термической обработке.

Выбор метода охлаждения зависит не только от материала, но также от того, каких результатов нужно добиться. Если, например, закалить надо не все изделие, а только его отдельный участок, то охлаждение также осуществляется точечно, для чего может использоваться струя холодной воды.

Технологическая схема, по которой закаливают металл, может предусматривать мгновенное, постепенное или многоступенчатое охлаждение.

Быстрое охлаждение, для которого используется охладитель одного типа, оптимально подходит для того, чтобы закаливать стали, относящиеся к категории углеродистых или легированных. Для выполнения такого охлаждения нужна одна емкость, в качестве которой может использоваться ведро, бочка или даже обычная ванна (все зависит от габаритов обрабатываемого предмета).

Охлаждение заготовки ножа в масле

В том случае, если закалить надо стали других категорий или если кроме закалки требуется выполнить отпуск, применяется двухступенчатая схема охлаждения. При такой схеме нагретое до требуемой температуры изделие сначала охлаждают водой, а затем помещают в минеральное или синтетическое масло, в котором и происходит дальнейшее охлаждение. Ни в коем случае нельзя использовать сразу масляную охлаждающую среду, так как масло может воспламениться.

Для того чтобы правильно подобрать режимы закалки различных марок сталей, следует ориентироваться на специальные таблицы.

Режимы термообработки быстрорежущих сталей

Режимы термической обработки легированных инструментальных сталей

Режимы термической обработки углеродистых инструментальных сталей

Как закалить сталь на открытом огне

Как уже говорилось выше, закалить сталь можно и в домашних условиях, используя для нагрева открытый костер. Начинать такой процесс, естественно, следует с разведения костра, в котором должно образоваться много раскаленных углей. Вам также потребуются две емкости. В одну из них надо налить минеральное или синтетическое масло, а в другую – обычную холодную воду.

Для того чтобы извлекать раскаленное железо из костра, вам понадобятся кузнечные клещи, которые можно заменить любым другим инструментом подобного назначения. После того как все подготовительные работы выполнены, а в костре образовалось достаточное количество раскаленных углей, на них можно уложить предметы, которые требуется закалить.

По цвету образовавшихся углей можно судить о температуре их нагрева. Так, более раскаленными являются угли, поверхность которых имеет ярко-белый цвет. Важно следить и за цветом пламени костра, который свидетельствует о температурном режиме в его внутренней части. Лучше всего, если пламя костра будет окрашено в малиновый, а не белый цвет. В последнем случае, свидетельствующем о слишком высокой температуре пламени, есть риск не только перегреть, но даже сжечь металл, который надо закалить.

Цвета каления стали

За цветом нагреваемого металла также необходимо внимательно следить. В частности, нельзя допустить, чтобы на режущих кромках обрабатываемого инструмента появлялись черные пятна. Посинение металла свидетельствует о том, что он сильно размягчился и стал слишком пластичным. Доводить до такого состояния его нельзя.

После того как изделие прокалится до требуемой степени, можно приступать к следующему этапу – охлаждению. В первую очередь, его опускают в емкость с маслом, причем делают это часто (с периодичностью в 3 секунды) и как можно более резко. Постепенно промежутки между этими погружениями увеличивают. Как только раскаленная сталь утратит яркость своего цвета, можно приступать к ее охлаждению в воде.

Цвета побежалости стали

При охлаждении водой металла, на поверхности которого остались капельки раскаленного масла, следует соблюдать осторожность, так как они могут вспыхнуть. После каждого погружения воду необходимо взбалтывать, чтобы она постоянно оставалась прохладной. Получить более наглядное представление о правилах выполнения такой операции поможет обучающее видео.

Есть определенные тонкости при охлаждении закаливаемых сверл. Так, их нельзя опускать в емкость с охлаждающей жидкостью плашмя. Если поступить таким образом, то нижняя часть сверла или любого другого металлического предмета, имеющего вытянутую форму, резко охладится первой, что приведет к ее сжатию. Именно поэтому погружать такие изделия в охлаждающую жидкость необходимо со стороны более широкого конца.

Для термической обработки особых сортов стали и плавки цветных металлов возможностей открытого костра не хватит, так как он не сможет обеспечить нагрев металла до температуры 700–9000. Для таких целей необходимо использовать специальные печи, которые могут быть муфельными или электрическими. Если изготовить в домашних условиях электрическую печь достаточно сложно и затратно, то с нагревательным оборудованием муфельного типа это вполне осуществимо.

Самостоятельное изготовление камеры для закаливания металла

Муфельная печь, которую вполне возможно сделать самостоятельно в домашних условиях, позволяет закалить различные марки стали. Основным компонентом, который потребуется для изготовления этого нагревательного устройства, является огнеупорная глина. Слой такой глины, которой будет покрыта внутренняя часть печи, должен составлять не более 1 см.

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

Для того чтобы придать будущей печи требуемую конфигурацию и желаемые габариты, лучше всего изготовить форму из картона, пропитанного парафином, на которую и будет наноситься огнеупорная глина. Глина, замешанная с водой до густой однородной массы, наносится на изнаночную сторону картонной формы, от которой она сама отстанет после полного высыхания. Металлические изделия, нагреваемые в таком устройстве, помещаются в него через специальную дверцу, которая тоже изготавливается из огнеупорной глины.

Камеру и дверцу устройства после просушки на открытом воздухе дополнительно просушивают при температуре 100°. После этого их подвергают обжигу в печи, температуру в камере которой постепенно доводят до 900°. Когда они остынут после обжига, их необходимо аккуратно соединить друг с другом, используя слесарные инструменты и наждачную шкурку.

Глиняный нагреватель с замурованной нихромовой спиралью

На поверхность полностью сформированной камеры наматывают нихромовую проволоку, диаметр которой должен составлять 0,75 мм. Первый и последний слой такой намотки необходимо скрутить между собой. Наматывая проволоку на камеру, следует оставлять между ее витками определенное расстояние, которое тоже надо заполнить огнеупорной глиной, чтобы исключить возможность короткого замыкания. После того как слой глины, нанесенный для обеспечения изоляции между витками нихромовой проволоки, засохнет, на поверхность камеры наносится еще один слой глины, толщина которого должна составлять примерно 12 см.

Готовая камера после полного высыхания помещается в корпус из металла, а зазоры между ними засыпаются асбестовой крошкой. Для того чтобы обеспечить доступ к внутренней камере, на металлический корпус печи навешиваются дверцы, отделанные изнутри керамической плиткой. Все имеющиеся зазоры между конструктивными элементами заделываются при помощи огнеупорной глины и асбестовой крошки.

Готовая самодельная камера

Концы нихромовой обмотки камеры, к которым необходимо подвести электрическое питание, выводятся с задней стороны ее металлического каркаса. Чтобы контролировать процессы, происходящие во внутренней части муфельной печи, а также замерять температуру в ней при помощи термопары, в ее передней части необходимо выполнить два отверстия, диаметры которых должны составлять 1 и 2 см соответственно. С лицевой части каркаса такие отверстия будут закрываться специальными стальными шторками. Самодельная конструкция, изготовление которой описано выше, позволяет в домашних условиях закаливать слесарные и режущие инструменты, рабочие элементы штампового оборудования и др.

Самостоятельное изготовление такой печи (как и закалочного оборудования другого типа) позволяет не только получить в свое распоряжение устройство, полностью соответствующее вашим потребностям, но и хорошо сэкономить, так как серийные модели стоит достаточно дорого.

Инструкция по закалке металла в домашних условиях

В упрощенном виде процесс закаливания металла заключается в повышении температуры образца до больших значений, а потом его охлаждении. Но не все так просто. И это объясняется тем, что различные виды металлов отличаются своей структурой, и соответственно, специфическими свойствами. Поэтому для их закалки и применяются определенные методики (и температуры). О них, а также специфики проведения соответствующих операций мы и поговорим. 

Прежде всего, стоит отметить, что термическая обработка (закалка) металлических изделий (или заготовок) производится в двух случаях.

Во-первых, при необходимости повысить прочность материала (в несколько раз). С этим в быту сталкиваются практически все. Например, для «усиления» режущих кромок кухонной утвари (ножи, топорики для рубки мяса) или инструмента (стамески, зубила и тому подобное).

Во-вторых, для придания металлу некоторой пластичности, что значительно облегчает дальнейшую работу с материалом («горячая» ковка). Об этом хорошо известно тем, кто занимается кузнечным делом. Рассмотрим все этапы технологии закаливания металлических изделий в домашних условиях.

Нагрев

Главное условие качественной закалки – его равномерность, без темных пятен на образце (синих или черных). Металл не должен нагреваться до «белого каления». Признак оптимального разогрева – приобретение им ярко-малинового (красного) цвета. Источником тепла может быть что угодно – кузнечный горн, лампа паяльная, эл/плитка, газовая горелка, открытый огонь. Его выбор зависит от той температуры, которой необходимо достичь для данного сорта стали.

Охлаждение

Существует несколько методик проведения данной технологической операции. Оно может быть как резким, так и постепенным, ступенчатым. Специфика определяется видом металла.

Струйная закалка

Используется, если необходимо подвергнуть обработке не весь образец, а отдельный участок поверхности. На него и направляется струя холодной воды.

С одним «охладителем»

Понятно, что предварительно устанавливается подходящая емкость (ведро, бочка, ванна). Как правило, применяется для заготовок из легированной или углеродистой стали.

С двумя

В качестве «охладителя» используются среды с разной способностью понижать температуру материала. Поэтому процесс является двухступенчатым, так при этом обеспечивается и «отпуск» металла. Например, сначала охлаждение производится в воде, а потом – в масле (например, машинном или минеральном), так как от высокой температуры оно может воспламениться.

Есть и другие способы, но они, как правило, используются мастерами, которые работают на профессиональном уровне и хорошо разбираются в металлах. Например, закалка изотермическая. Нет смысла на них останавливаться подробно, так как сначала придется объяснять, что такое стали мартенситные и аустенитные.

Режимы закалки и отпуска стали

В чем охлаждать?

Мы уже упомянули, что чаще всего это делается при помощи холодной воды и масла. Но это не единственно возможные «охладители». Дело в том, что при такой закалке некоторые сорта стали становятся хрупкими. Поэтому на практике используются и другие среды, способные интенсивно понижать температуру металла.

Например, жидкий сургуч. Он более подходит для работы с плоскими заготовками, которые после доведения их температуры до требуемого значения в него полностью погружаются, причем последовательно, несколько раз подряд, пока масса сургуча полностью не отвердеет.

Мастера в качестве «охладителей» используют и такие вещества, как щелочи, растворы с сильной концентрацией соли и ряд других, даже расплавленный свинец.

Как проверить качество закалки? Есть довольно простой способ – при помощи обыкновенного напильника.

  • Если он при обработке заготовки буквально «отскакивает» от нее, то получилось «стекло». Такой металл является перекаленным и будет легко крошиться.
  • А вот «прилипание» инструмента свидетельствует о том, что металл получился мягким («пластилин»), недостаточно закаленным, и прочность изготовленной из него детали вызывает большие сомнения.

Практические рекомендации

  • Все металлические изделия, с которыми мы сталкиваемся на практике, по своему составу неоднородны. Существует несколько разновидностей стали, и не все их можно подвергать термическому воздействию. К примеру, малоуглеродистая не закаляется.
  • Если в быту необходимо придать прочности столовому ножу или топору, то не обязательны особые познания в области металлургии. Но начинающему кузнецу стоит напомнить, что перед тем, как приступить к термической обработке заготовки, необходимо разобраться, какой это материал (сорт стали). В этом вам поможет соответствующая справочная таблица, в которой для каждого из них указаны и продолжительность термического воздействия, и температура, и оптимальная методика охлаждения.

Как закалить металл в домашних условиях: видео, способы

Если знать, как закалить металл правильно, то даже в домашних условиях можно повысить твердость изделий из него в два-три раза. Причины, по которым возникает необходимость в этом, могут быть самыми разными. Такая технологическая операция, в частности, требуется в том случае, если металлу надо придать твердость, достаточную для того, чтобы он мог резать стекло.

Закалка металла в домашних условиях

Чаще всего закалить надо режущий инструмент, причем выполняется термическая обработка не только в том случае, если надо увеличить его твердость, но также и тогда, когда данную характеристику требуется уменьшить. Когда твердость инструмента слишком мала, его режущая часть будет заминаться в процессе эксплуатации, если же она высока, то металл будет крошиться под воздействием механических нагрузок.

Немногие знают, что существует простой способ, позволяющий проверить, насколько хорошо закален инструмент из стали, не только в производственных или домашних условиях, но и в магазине, при покупке. Для того чтобы выполнить такую проверку, вам потребуется обычный напильник. Им проводят по режущей части приобретаемого инструмента. Если тот закалили плохо, то напильник будет как будто прилипать к его рабочей части, а в противоположном случае – легко отходить от тестируемого инструмента, при этом рука, в которой находится напильник, не будет чувствовать на поверхности изделия никаких неровностей.

Зависимость твердости стали от режима термобоработки

Если все же так вышло, что в вашем распоряжении оказался инструмент, качество закалки которого вас не устраивает, переживать по этому поводу не стоит. Решается такая проблема достаточно легко: закалить металл можно даже в домашних условиях, не используя для этого сложного оборудования и специальных приспособлений. Однако следует знать, что закалке не поддаются малоуглеродистые стали. В то же время твердость углеродистых и инструментальных стальных сплавов достаточно просто повысить даже в домашних условиях.

Технологические нюансы закалки

Закалка, которая является одним из типов термической обработки металлов, выполняется в два этапа. Сначала металл нагревают до высокой температуры, а затем охлаждают. Различные металлы и даже стали, относящиеся к разным категориям, отличаются друг от друга своей структурой, поэтому режимы выполнения термической обработки у них не совпадают.

Режимы термообработки некоторых цветных сплавов

Термическая обработка металла (закалка, отпуск и др.) может потребоваться для:

  • его упрочнения и повышения твердости;
  • улучшения его пластичности, что необходимо при обработке методом пластической деформации.
Закаливают сталь многие специализированные компании, но стоимость этих услуг достаточно высока и зависит от веса детали, которую требуется подвергнуть термической обработке. Именно поэтому целесообразно заняться этим самостоятельно, тем более что сделать это можно даже в домашних условиях.

Если вы решили закалить металл своими силами, очень важно правильно осуществлять такую процедуру, как нагрев. Этот процесс не должен сопровождаться появлением на поверхности изделия черных или синих пятен. О том, что нагрев происходит правильно, свидетельствует ярко-красный цвет металла. Хорошо демонстрирует данный процесс видео, которое поможет вам получить представление о том, до какой степени нагревать металл, подвергаемый термической обработке.

В качестве источника тепла для нагрева до требуемой температуры металлического изделия, которое требуется закалить, можно использовать:

  • специальную печь, работающую на электричестве;
  • паяльную лампу;
  • открытый костер, который можно развести во дворе своего дома или на даче.

Закалка ножа на открытых углях

Выбор источника тепла зависит от того, до какой температуры надо нагреть металл, подвергаемый термической обработке.

Выбор метода охлаждения зависит не только от материала, но также от того, каких результатов нужно добиться. Если, например, закалить надо не все изделие, а только его отдельный участок, то охлаждение также осуществляется точечно, для чего может использоваться струя холодной воды.

Технологическая схема, по которой закаливают металл, может предусматривать мгновенное, постепенное или многоступенчатое охлаждение.

Быстрое охлаждение, для которого используется охладитель одного типа, оптимально подходит для того, чтобы закаливать стали, относящиеся к категории углеродистых или легированных. Для выполнения такого охлаждения нужна одна емкость, в качестве которой может использоваться ведро, бочка или даже обычная ванна (все зависит от габаритов обрабатываемого предмета).

Охлаждение заготовки ножа в масле

В том случае, если закалить надо стали других категорий или если кроме закалки требуется выполнить отпуск, применяется двухступенчатая схема охлаждения. При такой схеме нагретое до требуемой температуры изделие сначала охлаждают водой, а затем помещают в минеральное или синтетическое масло, в котором и происходит дальнейшее охлаждение. Ни в коем случае нельзя использовать сразу масляную охлаждающую среду, так как масло может воспламениться.

Для того чтобы правильно подобрать режимы закалки различных марок сталей, следует ориентироваться на специальные таблицы.

Режимы термообработки быстрорежущих сталей

Режимы термической обработки легированных инструментальных сталей

Режимы термической обработки углеродистых инструментальных сталей

Как закалить сталь на открытом огне

Как уже говорилось выше, закалить сталь можно и в домашних условиях, используя для нагрева открытый костер. Начинать такой процесс, естественно, следует с разведения костра, в котором должно образоваться много раскаленных углей. Вам также потребуются две емкости. В одну из них надо налить минеральное или синтетическое масло, а в другую – обычную холодную воду.

Для того чтобы извлекать раскаленное железо из костра, вам понадобятся кузнечные клещи, которые можно заменить любым другим инструментом подобного назначения. После того как все подготовительные работы выполнены, а в костре образовалось достаточное количество раскаленных углей, на них можно уложить предметы, которые требуется закалить.

По цвету образовавшихся углей можно судить о температуре их нагрева. Так, более раскаленными являются угли, поверхность которых имеет ярко-белый цвет. Важно следить и за цветом пламени костра, который свидетельствует о температурном режиме в его внутренней части. Лучше всего, если пламя костра будет окрашено в малиновый, а не белый цвет. В последнем случае, свидетельствующем о слишком высокой температуре пламени, есть риск не только перегреть, но даже сжечь металл, который надо закалить.

Цвета каления стали

За цветом нагреваемого металла также необходимо внимательно следить. В частности, нельзя допустить, чтобы на режущих кромках обрабатываемого инструмента появлялись черные пятна. Посинение металла свидетельствует о том, что он сильно размягчился и стал слишком пластичным. Доводить до такого состояния его нельзя.

После того как изделие прокалится до требуемой степени, можно приступать к следующему этапу – охлаждению. В первую очередь, его опускают в емкость с маслом, причем делают это часто (с периодичностью в 3 секунды) и как можно более резко. Постепенно промежутки между этими погружениями увеличивают. Как только раскаленная сталь утратит яркость своего цвета, можно приступать к ее охлаждению в воде.

Цвета побежалости стали

При охлаждении водой металла, на поверхности которого остались капельки раскаленного масла, следует соблюдать осторожность, так как они могут вспыхнуть. После каждого погружения воду необходимо взбалтывать, чтобы она постоянно оставалась прохладной. Получить более наглядное представление о правилах выполнения такой операции поможет обучающее видео.

Есть определенные тонкости при охлаждении закаливаемых сверл. Так, их нельзя опускать в емкость с охлаждающей жидкостью плашмя. Если поступить таким образом, то нижняя часть сверла или любого другого металлического предмета, имеющего вытянутую форму, резко охладится первой, что приведет к ее сжатию. Именно поэтому погружать такие изделия в охлаждающую жидкость необходимо со стороны более широкого конца.

Для термической обработки особых сортов стали и плавки цветных металлов возможностей открытого костра не хватит, так как он не сможет обеспечить нагрев металла до температуры 700–9000. Для таких целей необходимо использовать специальные печи, которые могут быть муфельными или электрическими. Если изготовить в домашних условиях электрическую печь достаточно сложно и затратно, то с нагревательным оборудованием муфельного типа это вполне осуществимо.

Самостоятельное изготовление камеры для закаливания металла

Муфельная печь, которую вполне возможно сделать самостоятельно в домашних условиях, позволяет закалить различные марки стали. Основным компонентом, который потребуется для изготовления этого нагревательного устройства, является огнеупорная глина. Слой такой глины, которой будет покрыта внутренняя часть печи, должен составлять не более 1 см.

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

Для того чтобы придать будущей печи требуемую конфигурацию и желаемые габариты, лучше всего изготовить форму из картона, пропитанного парафином, на которую и будет наноситься огнеупорная глина. Глина, замешанная с водой до густой однородной массы, наносится на изнаночную сторону картонной формы, от которой она сама отстанет после полного высыхания. Металлические изделия, нагреваемые в таком устройстве, помещаются в него через специальную дверцу, которая тоже изготавливается из огнеупорной глины.

Камеру и дверцу устройства после просушки на открытом воздухе дополнительно просушивают при температуре 100°. После этого их подвергают обжигу в печи, температуру в камере которой постепенно доводят до 900°. Когда они остынут после обжига, их необходимо аккуратно соединить друг с другом, используя слесарные инструменты и наждачную шкурку.

Глиняный нагреватель с замурованной нихромовой спиралью

На поверхность полностью сформированной камеры наматывают нихромовую проволоку, диаметр которой должен составлять 0,75 мм. Первый и последний слой такой намотки необходимо скрутить между собой. Наматывая проволоку на камеру, следует оставлять между ее витками определенное расстояние, которое тоже надо заполнить огнеупорной глиной, чтобы исключить возможность короткого замыкания. После того как слой глины, нанесенный для обеспечения изоляции между витками нихромовой проволоки, засохнет, на поверхность камеры наносится еще один слой глины, толщина которого должна составлять примерно 12 см.

Готовая камера после полного высыхания помещается в корпус из металла, а зазоры между ними засыпаются асбестовой крошкой. Для того чтобы обеспечить доступ к внутренней камере, на металлический корпус печи навешиваются дверцы, отделанные изнутри керамической плиткой. Все имеющиеся зазоры между конструктивными элементами заделываются при помощи огнеупорной глины и асбестовой крошки.

Готовая самодельная камера

Концы нихромовой обмотки камеры, к которым необходимо подвести электрическое питание, выводятся с задней стороны ее металлического каркаса. Чтобы контролировать процессы, происходящие во внутренней части муфельной печи, а также замерять температуру в ней при помощи термопары, в ее передней части необходимо выполнить два отверстия, диаметры которых должны составлять 1 и 2 см соответственно. С лицевой части каркаса такие отверстия будут закрываться специальными стальными шторками. Самодельная конструкция, изготовление которой описано выше, позволяет в домашних условиях закаливать слесарные и режущие инструменты, рабочие элементы штампового оборудования и др.

Самостоятельное изготовление такой печи (как и закалочного оборудования другого типа) позволяет не только получить в свое распоряжение устройство, полностью соответствующее вашим потребностям, но и хорошо сэкономить, так как серийные модели стоит достаточно дорого.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

Как правильно закалить нож в домашних условиях: пошаговая инструкция


Термообработка металлов – это один из основных способов улучшения их механических и физико-химических характеристик: твердости, прочности и других.

Одним из видов термообработки является закалка. Она успешно применялась человеком кустарным способом еще с давних времен. В Средневековье этот способ термической обработки использовали, чтобы улучшить прочность и твердость металлических предметов быта: топоров, серпов, пил, ножей, а также боевого оружия в виде копий, сабель и других.

И сейчас используют такой способ улучшения характеристик металла, не только в промышленных масштабах, но и в домашних условиях, в основном для закалки металлических предметов быта.

Еще немного истории

Некоторые кузнецы использовали для этих целей мочу барана, собранную в течение трех дней. А другие применяли для такого процесса мочу мальчика, и он должен был быть непременно рыжим. Вот на какие хитрости шли мастера прошлого. Кстати, применение мочи, можно частично оправдать, так как присутствие в ней солей, сопутствовало быстрому забору тепла у раскаленного металла.

Были даже довольно варварские методы закалки, раскаленный клинок вонзали между ребер раба, и считалось, что его сила переходила в металлическую заготовку. Хорошо, что те времена миновали. Но люди постепенно замечали, что если после нагревания металла, его поместить в соленую среду, качество и характеристики его улучшались.

Шло время, и было проделано тысячи способов до достижения положительного результата. Молодой ученый металлург Д. К. Чернов, работавший над этой проблемой в 1866 году, достиг немалых успехов в определении для каждого металла определенных значений.

Завод, на котором проводил испытания господин Дмитрий Константинович Чернов, полностью избавился от брака и этого человека можно назвать прародителем современной металлургии. Сегодня любой студент, имея багаж знаний, накопленный веками, может справиться с закалкой стали.

Советы специалистов

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

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

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

Проверка твердости

Твердость металлов определяют двумя методами:

  1. По Бринеллю, в металл вдавливается металлический шарик.
  2. По Роквеллу, заключается во вдавливании конуса из прочной пирамиды (алмаз) небольшого размера.

При определении твердости по Бринеллю измеряют размер следа, оставленного шариком при надавливании с усилием, величина которого зависит от предполагаемой твердости и использованного шарика. В испытаниях используют шарики разного диаметра (1,…10 мм). Перерасчет показаний выполняют по формуле:

Где F – сила, прилагаемая на приборе, Н; D – диаметр шарика, используемого при проверке твердости, мм; d – диаметр отпечатка. Измеряется под микроскопом, у которого имеет специальная линейка. Точность измерений до 0,01 мм.

Данный метод рекомендован для определения твердости не более 300…320 единиц. Если требуется определить более твердые предметы, то используют прибор Роквелла. По этой шкале информацию обозначают HRC и числовое значение.

На основании многочисленных исследований установлено, что для ножевой стали показатель HRC 55…63 будет довольно высоким. При проектировании зубчатых передач и изготовлении шестерен также выполняют закалку поверхности зубьев. Конструкторы задают твердость до HRC 52…58. Металлорежущий инструмент (резцы, сверла, долбяки, фрезы) имеют твердость HRC 60…65.

Как закалить металл в домашних условиях

Пользуясь элементарными знаниями, можно провести закалку стали в домашних условиях. Нагревание металла обычно проводят с помощью костра, муфельных электропечей или горелок с использованием газа.

Закалка топора на костре и в печи

Если требуется придать дополнительную прочность бытовым инструментам, например, сделать топор более прочным, то самый простой способ его закалки можно провести в домашних условиях.

На топорах при изготовлении ставится клеймо, по которому можно узнать марку стали. Мы рассмотрим процесс закалки на примере инструментальной стали У7.

Выполнять технологию нужно с соблюдением следующих правил:

1. Отжиг. Перед обработкой затупить острую кромку лезвия и поместить топор в горящую кирпичную печь для нагрева. За процедурой термообработки нужно внимательно следить, чтобы не допустить перегрева (допустимый нагрев 720-780°C). Более продвинутые мастера температуру узнают по цвету каления.

А новички, температуру могут узнать с помощью магнита. Если магнит перестал приставать к металлу, значит топор нагрелся свыше 768°C (цвет красно-бордовый) и пришло время охлаждения.

Кочергой придвинуть раскаленный топор к дверце печи, жар убрать вглубь, закрыть дверцу и задвижку, оставить нагретый металл в печи на 10 часов. Пусть топор постепенно остывает с печкой.

2. Закалка стали. Нагреть топор на костре, буржуйке или печи до темно-красного цвета — температура 800-830°C (магнит перестал магнитится, подождать ещё 2-3 минуты).

Закалка выполняется в подогретой воде (30°C) и масле. Опустить лезвие топора в воду на 3-4 см, интенсивно двигая его.

Далее топор поместить в емкость с маслом, в случае возгорания масла нужно накрыть емкость плотной тканью. Выдерживать в масле нужно до полного остывания.

3. Отпуск лезвия топора. Отпуск уменьшает хрупкость стали и снимает внутренне напряжение. Зачистить металл наждаком, чтобы лучше различать цвета пебежалости.

Выдержать топор в течение 1 часа в духовке, при температуре 270-320°C. После выдержки, достать и остудить на воздухе.

Видео: термообработка топора в домашних условиях, три стадии: отжиг, закалка, отпуск.

Распространенные среды для самостоятельного каления

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

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

Закалка металла в масле

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

Читать также: Btb10 800bw как проверить тестером

Определение качества работы

Пройдя все вышеописанные этапы, хотелось бы узнать, что из этого выйдет. Как проверить качество проделанной работы, довольно просто:

  • заточки должно хватать надолго;
  • лезвие не должно сминаться или крошиться при соприкосновении с плотными материалами;
  • клинок должен иметь пластичность, изгибаясь – восстанавливать прежнюю форму;
  • нормальный инструмент, при регулярной заточке и постоянном использовании, должен прослужить не менее 10 лет.

Не забывайте, что настоящее мастерство приходит с опытом. А опыт, как известно – сын ошибок трудных.

Если не получилось с первого раза, или со второго, то проявите настойчивость – с десятого выйдет не хуже, чем у других. Изучайте материал, упражняйтесь и ваяйте истинную красоту.

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.

Зачем это нужно?

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

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

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

Пошаговое изготовление простого горна

Для изготовления используется шамотный кирпич. Он отличается от обычного кирпича тем, что в его составе присутствуют шамотная глина, способная выдержать нагрев более 2500 ⁰С.

Отличить шамотный от обыкновенного кирпича несложно. На поверхности имеется выдавленный круг диаметром 55 мм. Сама структура заметно отличается от обжигового изделия.

Чтобы кирпичи сохраняли постоянную форму, можно их скрепить с помощью специального раствора. Но на практике поступают иначе. Из уголка сваривают рамку. Она не позволит изменять форму. По центру устанавливают чугунный цилиндр (используется в двигателях внутреннего сгорания). В данном случае применяли цилиндр от танкового двигателя В-2М.

Чтобы кирпичи не выпадали, приваривают опорные ребра. На них будет распределяться нагрузка от основных фрагментов горна.

Поставив цилиндр на уголки, размечают вырезы. Их придется выполнить с помощью отрезных дисков и УШМ.

После разметки видны линии, оставленные чертилкой.

Выполнены необходимые резы. Остается приварить ребра по месту.

Удерживая детали по месту, выполняют точечную приварку комплектующих. Убедившись, что детали расположились в нужном месте, проводят окончательную сварку каркаса горна.

Перевернув рамку, рассматривают, как будет выглядеть каркас горна в рабочем положении.

Теперь нужно правильно уложить кирпичи. Видно, что на них выполнена выборка. Образуется некоторый уступ, расположенный ниже уровня поверхности кирпича.

Уложив все кирпичи на место, можно видеть образование выемки. Ее назначение – установка колосника.

Колосник установлен в центре горна. Он предназначен для подачи воздуха снизу в зону горения. Только при наличии потока воздуха можно гарантировать постоянство горения топлива. Но для получения температуры выше 1300 ⁰С потребуется принудительная подача воздушного потока от вентилятора.

К цилиндру потребуется приварить трубу, у которой будут:

  • вентилятор центробежного типа;
  • заглушка для сброса продуктов горения.

Выполняется примерка вентилятора. Для его подвода нужна промежуточная профильная труба. Необходимо ее вварить так, чтобы поток воздуха поступал в зону горения без лишних сопротивлений.

Производится разметка отверстия в цилиндрической трубе.

После первых резов нужно разметить остальные элементы.

Детали готовы для сборки. Остается зафиксировать детали, а потом сварить всю конструкцию поддува.

Получилась конструкция, приваренная к цилиндру. Теперь предстоит провести монтаж вентилятора.

Система принудительной подачи воздуха в горн готова. Пора собрать остальную конструкцию малогабаритного горна.

Еще один вид. Проверяется качество сварных швов.

После покраски горн приобретает профессиональный вид. Он смонтирован на опорах. Высота подбирается по росту мастера, который будет работать на этом горне.

На трубе имеется поворотная заслонка. Она нужна для временного перекрытия доступа к вентилятору. Обычно перекрывают, когда возникает необходимость прочистки колосников.

Снизу имеется крышка. В положении «закрыто» она удерживается противовесом. Чтобы открыть проход для шлака и других продуктов горения, достаточно слегка повернуть противовес. Отверстие откроется. Шлак покинет горн.

Кирпичи занимают свое место. Скоро горн будет готов к работе.

Чтобы ограничить тепловые потери устанавливают экран. Это листовая сталь, которую устанавливают по периметру горна. Спереди смонтирована ручка. Она нужна для подвешивания вспомогательных инструментов, которыми пользуется кузнец при выполнении работы.

Уложив топливо (начинают розжиг с обычных стружек и щепок), разжигают огонь. Постепенно подсыпают уголь. Он является основным топливом для горна.

После включения в работу вентилятора интенсивность горения возрастает. Угли начинают гореть не красным, а белым цветом. Температура пламени возрастает свыше 1000 ⁰С. Теперь на горне можно разогревать детали, чтобы в дальнейшем ковать металл или закаливать заготовки.

Кроме горна кузнецы используют наковальни. Основная работа по формированию нужной формы выполняется на ней. Работают тяжелыми и легкими молотами. Дополнительно используют ручьи, имеющие разную форму.

Как сделать металл прочнее

Покупая изделия из металла мы рассчитываем на то, что они прослужат нам долго. Но к сожалению, качество металла нашим ожиданиям соответствует далеко не всегда. Недозакаленная сталь будет гнуться, перезакаленная - крошиться. Плохая новость: в магазине этого узнать не получится. Хорошая новость в том, что все можно поправить в домашних условиях.

Проверка металла на качество

Но сначала нужно понять, стоит ли закаливать сталь вообще. Например, вы купили набор ножей. Они могут быть недостаточно закалены или наоборот, при закалке произошли нарушения и сталь перезакалили. Значит нож будет либо гнуться, либо крошиться

Для проверки нам понадобится самый обычный напильник или любой железный предмет, схожий по форме и функциям (рашпиль, пилка, небольшая пила). Просто проведите напильником по металлическому изделию.

  • Если они как бы липнут друг к другу - купленное изделие недостаточно закалено и будет гнуться.
  • Если наоборот, как бы отскакивают друг от друга - значит купленая вещь хрупкая, перезакалена и в процессе пользования будет крошиться (и гнуть ее не рекомендуется, сломается).

Закалка металла в домашних условиях

При этом вещь совсем необязательно возвращать в магазин, все можно поправить самостоятельно.

Закалка металла состоит из двух этапов:

  • нагрев;
  • охлаждение.

Чтобы сделать металл прочнее в домашних условиях, необходимо не только соблюдать меры по технике безопасности. Самое главное - не перегреть металл, потому что сине-черный цвет невозможно будет сточить наждачкой. Чтобы разогреть сталь для закалки достаточно довести ее до красного цвета.

Нагрев металла

В зависимости от размера изделия для закалки можно использовать :

  • паяльник;
  • резак по металлу;
  • газовую или электрическую плиту;
  • костер.

Но у костра есть свои нюансы - энергии тепла может не хватить для закалки некоторых видов стали.

Охлаждение

Чаще всего металл после закалки охлаждается водой. Если закалялось изделие целиком, его нужно поместить в воду полностью. Если, к примеру, у ножа нагревалось только лезвие, его достаточно промыть некоторое время под проточной водой.

Для закалки легированных и углеродистых сталей ипользуются не только вода, но и масло. Процесс происходит следующим образом:

  • нагрейте изделие до необходимой температуры;
  • горячий металл опустите в воду для быстрого охлаждения;
  • перенесите в масло и оставьте до полного охлаждения.

Сразу после нагрева металл нельзя опускать в масло - оно может воспламениться. Масло позволяет свести образование трещин на металле при охлаждении к минимуму, что обеспечивает сохранность сложных по форме деталей.

Закалка стали в домашних условиях: описание процесса, закалка металла

Довольно часто возникает необходимость на порядок повысить прочность инструмента или изделия, сделанного из металла. Бывает и наоборот, нужно сделать металл мягким, для упрощения его дальнейшей обработки. И в первом, и во втором случае желаемое достигается, благодаря термической обработке, которая подразумевает под собой сначала нагрев материала до нужной температуры, а после охлаждения определенным образом. Другими словами закалка стали делится на несколько этапов: закаливание, отпуск, отжиг. Закаливание используется как раз для повышения твердости металла. Нужно помнить, что малоуглеродистые стали закалить нельзя. Что же касается углеродистых и инструментальных, то здесь есть отличный шанс увеличить твердость при закаливании в три — четыре раза. Данный процесс проделывают, когда хотят, чтобы металлический элемент с легкостью мог резать стекло, как это делает алмаз.

Часто чувствуешь необходимость в дополнительной закалке металлического инструмента, очутившись на природе. Почему? К сожалению, современные производители топоров выполняют свою работу недобросовестно, от чего лезвие стального изделия закалено не до конца (легко заминается) или же перекалено (попросту выпрашивается). И каково оно, когда хочется скорее приготовить шашлык с картошкой, а топор ни к чёрту.

Досада! Как бы ни было обидно, но проверить степень закалки металлического изделия в магазине не удастся. Хотя существует один способ. Нужно провести напильником по режущей кромке. Если он начнёт сильно приставать и липнуть к материалу, то скорей всего, проблема в недокале изделия. Это можно заметить по кромке, которая будет чересчур мягкой и не удержит заточку. В том случае, когда напильник отскакивает от стали, будто гладит её, а ваша рука при нажатии не будет чувствовать никаких неровностей – проблема в перекале изделия. Кромка инструмента выкрашивается, а при малейшем усилии может запросто сломаться. Думаю, вы согласитесь, что первый и второй случай заметно осложняют работу и приносят неудобство. Жаль, что вышеприведенную проверку в магазине провести нельзя. Продавец не разрешит вам портить напильником не купленный инструмент. Ситуация в тупике. Не выбрасывать же изделие плохой закалки, когда оно уже куплено! Оно стоит немалых денег. Да и ежедневные жалобы на производственный брак делу не помогут. Выход есть – закалка стали. Сделать это можно и в домашних условиях.

Очень простой и полезный процесс, для которого понадобятся: костер с большим количеством раскаленного угля и две глубокие емкости. В первую необходимо залить машинное масло (дизельное, моторное, авто или отработочное), а во вторую поместить очищенную воду (желательно, колодезную). Заранее побеспокойтесь о том, чем вы будете держать раскаленную деталь. В идеале подойдут кузнечные клещи, но на каждой даче их не найдешь, плюс стоят они не дешево. Если таковых у вас нет, то найдите им достойную замену. Итак, готовность стопроцентная, поехали! Кладём  инструмент в глубину костра, прямиком на угли. Учтите, что чем угольки белее, тем их температура сильнее. Положили – контролируйте процесс. Место закаливания металла  должно быть только ярко малинового цвета, ни в коем случаем не белого! Это грозит перегревом и сгоранием металлического изделия. Обратите внимание на то, что распределение цвета проходило равномерно по всей поверхности. Никаких темных участков на закаливаемой кромке быть не должно. Нельзя также допускать «синюшности» металла. Это приведёт к чрезмерному размягчению, излишней пластичности, которая абсолютно нежелательна. Важно не переусердствовать, накалив топор добела. Вы должны улучшить состояние кромки. Когда инструмент созрел в высоком температурном режиме, его можно вытаскивать из костра. Раскаленную сталь необходимо окунуть в емкость с маслом.

Чередуйте опускания и высовывания каждые три секунды, постепенно увеличивая время. Учтите, что закалка стали не потерпит медлительности. Все должно быть сделано резко и быстро. Погружайте деталь в масло до тех пор, пока цвет не потеряет свою яркость. После этого инструмент нужно поместить в воду, которую придется помешивать. Соблюдайте осторожность, так как остатки масла на топоре, оказавшись в водной среде, могут вспыхнуть.

Вот такая несложная и эффективная закалка стали своими руками. Если делать все правильно и поэтапно, то хороший результат гарантирован.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации - нам интересно ваше мнение :)

Статьи, которые Вам будут интересны:

Как правильно в домашних условиях закалять металл?

При изготовлении различных изделий из стали или сплавов иногда возникает вопрос о том, как правильно закалить металла в домашних условиях. Мастер перед собой ставит цель – получить деталь, которая обладает определенной прочностью. Не всегда удается осуществить закалку, даже имея нужное оборудование. Причин бывает несколько. Во многих случаях можно преодолеть препятствия и добиться требуемого результата.

Желая производить подобные заготовки, изготавливают малогабаритное технологическое оборудование. С его помощью можно выполнять термообработку стальных изделий.

Блок: 1/9 | Кол-во символов: 568
Источник: https://metmastanki.ru/kak-pravilno-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah

Введение в металловедение

В технологии термической обработки сталей предусматривается ряд способов теплового воздействия. В результате меняется размер зерна. От этого меняется твердость.

В составе стали имеются:

  1. Феррит – это основная составляющая. Зерна металла под микроскопом легко увидеть. Они обычно на шлифах представлены в виде белого или светло-серого цвета.
  2. Перлит – это эвтектоидное механическое соединение железа и углерода. Для этой составляющей отмечают высокую твердость и прочность.
  3. Цементит – предельное соединение железа с углеродом Fe₃C. Одна чистый цементит довольно хрупкое вещество.
  4. Графит – одна из форм углерода. В металлах он может быть представлен в виде шарообразных включений. Его присутствие отмечают в дамасских сталях, которые получают методом ковки.
  5. Аустенит – одна из форм сплава. Она возникает при температуре 727 ⁰С и выше. Данная составляющая представляет псевдоожиженный металл. Для него характерна высокая пластичность, податливость. Появление аустенита при нагревании определяется по отсутствию магнитных свойств.

Принята классификация соединения – железо-цементит в следующих значениях:

  • 0,0…2,18 % углерода – это стали;
  • 2,14…6,67 % углерода – чугуны.

У сталей есть и еще различия:

  • 0,0…0,8 – низкоуглеродистые стали;
  • 0,8…2,14 – углеродистые стали.

Диаграмма Fe – Fe₃C. В зависимости от температуры и концентрации железа и углерода образуются разные виды соединений. Они определяют механические свойства металла:

Блок: 2/9 | Кол-во символов: 1450
Источник: https://metmastanki.ru/kak-pravilno-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah

Нагрев

Главное условие качественной закалки – его равномерность, без темных пятен на образце (синих или черных). Металл не должен нагреваться до «белого каления». Признак оптимального разогрева – приобретение им ярко-малинового (красного) цвета. Источником тепла может быть что угодно – кузнечный горн, лампа паяльная, эл/плитка, газовая горелка, открытый огонь. Его выбор зависит от той температуры, которой необходимо достичь для данного сорта стали.

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 453
Источник: https://ismith.ru/metalworking/zakalka-metalla/

Технологические нюансы закалки

Закалка, которая является одним из типов термической обработки металлов, выполняется в два этапа. Сначала металл нагревают до высокой температуры, а затем охлаждают. Различные металлы и даже стали, относящиеся к разным категориям, отличаются друг от друга своей структурой, поэтому режимы выполнения термической обработки у них не совпадают.

Режимы термообработки некоторых цветных сплавов

Термическая обработка металла (закалка, отпуск и др.) может потребоваться для:

  • его упрочнения и повышения твердости;
  • улучшения его пластичности, что необходимо при обработке методом пластической деформации.

Закаливают сталь многие специализированные компании, но стоимость этих услуг достаточно высока и зависит от веса детали, которую требуется подвергнуть термической обработке. Именно поэтому целесообразно заняться этим самостоятельно, тем более что сделать это можно даже в домашних условиях.

Если вы решили закалить металл своими силами, очень важно правильно осуществлять такую процедуру, как нагрев. Этот процесс не должен сопровождаться появлением на поверхности изделия черных или синих пятен. О том, что нагрев происходит правильно, свидетельствует ярко-красный цвет металла. Хорошо демонстрирует данный процесс видео, которое поможет вам получить представление о том, до какой степени нагревать металл, подвергаемый термической обработке.

В качестве источника тепла для нагрева до требуемой температуры металлического изделия, которое требуется закалить, можно использовать:

  • специальную печь, работающую на электричестве;
  • паяльную лампу;
  • открытый костер, который можно развести во дворе своего дома или на даче.

Закалка ножа на открытых углях

Выбор источника тепла зависит от того, до какой температуры надо нагреть металл, подвергаемый термической обработке.

Выбор метода охлаждения зависит не только от материала, но также от того, каких результатов нужно добиться. Если, например, закалить надо не все изделие, а только его отдельный участок, то охлаждение также осуществляется точечно, для чего может использоваться струя холодной воды.

Технологическая схема, по которой закаливают металл, может предусматривать мгновенное, постепенное или многоступенчатое охлаждение.

Быстрое охлаждение, для которого используется охладитель одного типа, оптимально подходит для того, чтобы закаливать стали, относящиеся к категории углеродистых или легированных. Для выполнения такого охлаждения нужна одна емкость, в качестве которой может использоваться ведро, бочка или даже обычная ванна (все зависит от габаритов обрабатываемого предмета).

Охлаждение заготовки ножа в масле

В том случае, если закалить надо стали других категорий или если кроме закалки требуется выполнить отпуск, применяется двухступенчатая схема охлаждения. При такой схеме нагретое до требуемой температуры изделие сначала охлаждают водой, а затем помещают в минеральное или синтетическое масло, в котором и происходит дальнейшее охлаждение. Ни в коем случае нельзя использовать сразу масляную охлаждающую среду, так как масло может воспламениться.

Для того чтобы правильно подобрать режимы закалки различных марок сталей, следует ориентироваться на специальные таблицы.

Режимы термообработки быстрорежущих сталей

Режимы термической обработки легированных инструментальных сталей

Режимы термической обработки углеродистых инструментальных сталей

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 3416
Источник: http://met-all.org/obrabotka/termo/kak-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah-video.html

Термообработка

Тепловая обработка металла выполняется ради изменения характеристик сплава железа с углеродом.

Отжиг – термообработка, целью которой является снижение прочностных свойств стали. Производится путем нагревания до температуры выше аустенитного состояния с последующим медленным охлаждением (до 6…8 часов) в камере, где производился разогрев.

Нормализация – вариант отжига, производимого для снижения напряжений внутри металла. Обычно нормализацию выполняют, нагревая до 727 ⁰С и выше с медленным охлаждением (до 1…2 часов) при открытых дверках нагревательной печи.

Закалка – метод изменения размеров зерна при резком охлаждении металла из состояния аустенита до значений окружающей среды.

Отпуск – термическая обработка, в результате которой снимаются внутренние напряжения в металле. Различают: низкий, средний и высокий отпуск. Для каждого характерны свои значения температур.

Блок: 3/9 | Кол-во символов: 891
Источник: https://metmastanki.ru/kak-pravilno-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah

Охлаждение

Существует несколько методик проведения данной технологической операции. Оно может быть как резким, так и постепенным, ступенчатым. Специфика определяется видом металла.

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 182
Источник: https://ismith.ru/metalworking/zakalka-metalla/

Самостоятельное изготовление камеры для закаливания металла

Муфельная печь, которую вполне возможно сделать самостоятельно в домашних условиях, позволяет закалить различные марки стали. Основным компонентом, который потребуется для изготовления этого нагревательного устройства, является огнеупорная глина. Слой такой глины, которой будет покрыта внутренняя часть печи, должен составлять не более 1 см.

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

Для того чтобы придать будущей печи требуемую конфигурацию и желаемые габариты, лучше всего изготовить форму из картона, пропитанного парафином, на которую и будет наноситься огнеупорная глина. Глина, замешанная с водой до густой однородной массы, наносится на изнаночную сторону картонной формы, от которой она сама отстанет после полного высыхания. Металлические изделия, нагреваемые в таком устройстве, помещаются в него через специальную дверцу, которая тоже изготавливается из огнеупорной глины.

Камеру и дверцу устройства после просушки на открытом воздухе дополнительно просушивают при температуре 100°. После этого их подвергают обжигу в печи, температуру в камере которой постепенно доводят до 900°. Когда они остынут после обжига, их необходимо аккуратно соединить друг с другом, используя слесарные инструменты и наждачную шкурку.

Глиняный нагреватель с замурованной нихромовой спиралью

На поверхность полностью сформированной камеры наматывают нихромовую проволоку, диаметр которой должен составлять 0,75 мм. Первый и последний слой такой намотки необходимо скрутить между собой. Наматывая проволоку на камеру, следует оставлять между ее витками определенное расстояние, которое тоже надо заполнить огнеупорной глиной, чтобы исключить возможность короткого замыкания. После того как слой глины, нанесенный для обеспечения изоляции между витками нихромовой проволоки, засохнет, на поверхность камеры наносится еще один слой глины, толщина которого должна составлять примерно 12 см.

Готовая камера после полного высыхания помещается в корпус из металла, а зазоры между ними засыпаются асбестовой крошкой. Для того чтобы обеспечить доступ к внутренней камере, на металлический корпус печи навешиваются дверцы, отделанные изнутри керамической плиткой. Все имеющиеся зазоры между конструктивными элементами заделываются при помощи огнеупорной глины и асбестовой крошки.

Готовая самодельная камера

Концы нихромовой обмотки камеры, к которым необходимо подвести электрическое питание, выводятся с задней стороны ее металлического каркаса. Чтобы контролировать процессы, происходящие во внутренней части муфельной печи, а также замерять температуру в ней при помощи термопары, в ее передней части необходимо выполнить два отверстия, диаметры которых должны составлять 1 и 2 см соответственно. С лицевой части каркаса такие отверстия будут закрываться специальными стальными шторками. Самодельная конструкция, изготовление которой описано выше, позволяет в домашних условиях закаливать слесарные и режущие инструменты, рабочие элементы штампового оборудования и др.

Самостоятельное изготовление такой печи (как и закалочного оборудования другого типа) позволяет не только получить в свое распоряжение устройство, полностью соответствующее вашим потребностям, но и хорошо сэкономить, так как серийные модели стоит достаточно дорого.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 3421
Источник: http://met-all.org/obrabotka/termo/kak-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah-video.html

Заключение

Использование термической обработки металла может повысить качество инструментов или расходного материала. При проведении закалки стали в домашних условиях важно помнить основные рекомендации, чтобы не деформировать материал.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 235
Источник: https://stanok.guru/metalloobrabotka/termoobrabotka-metalla/kak-pravilno-v-domashnih-usloviyah-zakalyat-metall.html

Закалка стали на открытом огне

Закалить металл возможно и в домашних условиях. Для легкого и полезного процесса закаливания надо развести костер и приготовить две большие тары. В огне должно быть много раскаленных углей.

В одну емкость наливается дизельное или моторное масло, в другую – чистая вода, лучше из колодца. Следует предварительно подготовить инструмент, которым надо будет держать раскаленное до пределов изделие.

Желательно найти кузнечные клещи, но если их нет среди инструментов, можно вооружиться чем-нибудь другим, похожим на клещи.

Когда предварительные работы сделаны, металлические сверла или другие предметы кладут в самый центр пламени, то есть на горячие угли.

Угольки насыщенного белого цвета раскаленнее остальных. За процессом закалки важно смотреть – пламя должно быть малиновым, а не белым. Если огонь будет окрашен в последний цвет, то есть угроза перегрева и даже сгорания металла.

Необходимо, чтобы цвет распределялся по всей площади костра равномерным образом. На кромке изделия, которое подвергается закалке, не должны появляться черные пятна.

А если металл местами синеет, то это свидетельствует о том, что материал чересчур размягчился и стал излишне пластичен. Этого ни при каких обстоятельствах допускать нельзя.

Поэтому процесс требует повышенной внимательности, ведь можно перестараться и раскалить лезвие топора добела.

Когда металлическое оборудование прокалится в огне, его пора убирать из очага высокой температуры.

Раскаленный предмет нужно опускать в тару с маслом много раз с частотой в 3 секунды, пошагово увеличивая этот промежуток времени.

Медлить с этими действиями нельзя, нужно проделать операции по закалке металлической кромки скоро и резко.

При работе своими руками элемент стоит окунать в тару с жидкостью до того момента, как цвет лишится своей насыщенности и яркости.

Далее предмет погружают в ведро, куда налита вода, которую придется чуть-чуть взбалтывать.

На этом этапе не забывайте об осторожности, так масляные капельки на ноже или топоре могут вспыхнуть, очутившись в воде.

Как правильно и неправильно погружать разные детали, в том числе сверла и дисковые фрезы воду, отражает таблица:

Очень часто возникает необходимость закалить сверла. Тонкие длинные элементы не рекомендуется опускать в воду плашмя, иначе нижний слой металла, охлаждаемый первым, сожмется.

Видео:

Сверла следует опускать в жидкость более толстым концом.

Если соблюдать все правила и предосторожности, то закалка своими руками не покажется сложной и опасной процедурой. Она принесет должный гарантированный эффект.

Но порой в домашних условиях приходится закалять стальное оборудование или расплавлять цветной металл. Для таких операций необходима крайне высокая температура, 700-900 градусов.

А разогреть металлические предметы до такого показателя способна только муфельная печь или электропечь. Муфельную печь можно сделать самому. Электропечь в домашних условиях сделать вряд ли получится.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 2907
Источник: https://rezhemmetall.ru/zakalka-metalla-v-domashnix-usloviyax.html

Как самостоятельно провести отпуск

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

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 973
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/kak-zakalit-metall.html

С одним «охладителем»

Понятно, что предварительно устанавливается подходящая емкость (ведро, бочка, ванна). Как правило, применяется для заготовок из легированной или углеродистой стали.

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 187
Источник: https://ismith.ru/metalworking/zakalka-metalla/

Изготовление горна

Чтобы самостоятельно проводить термообработку нужно использовать соответствующее оборудование.

Приобрести готовые установки довольно сложно, цена немаленькая. Но многие изготавливают горн для закалки и отпуска своими руками.

Блок: 6/9 | Кол-во символов: 244
Источник: https://metmastanki.ru/kak-pravilno-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah

С двумя

В качестве «охладителя» используются среды с разной способностью понижать температуру материала. Поэтому процесс является двухступенчатым, так при этом обеспечивается и «отпуск» металла. Например, сначала охлаждение производится в воде, а потом – в масле (например, машинном или минеральном), так как от высокой температуры оно может воспламениться.

Есть и другие способы, но они, как правило, используются мастерами, которые работают на профессиональном уровне и хорошо разбираются в металлах. Например, закалка изотермическая. Нет смысла на них останавливаться подробно, так как сначала придется объяснять, что такое стали мартенситные и аустенитные.

Режимы закалки и отпуска стали

Блок: 6/8 | Кол-во символов: 692
Источник: https://ismith.ru/metalworking/zakalka-metalla/

Пошаговое изготовление простого горна

Для изготовления используется шамотный кирпич. Он отличается от обычного кирпича тем, что в его составе присутствуют шамотная глина, способная выдержать нагрев более 2500 ⁰С.

Отличить шамотный от обыкновенного кирпича несложно. На поверхности имеется выдавленный круг диаметром 55 мм. Сама структура заметно отличается от обжигового изделия.

Чтобы кирпичи сохраняли постоянную форму, можно их скрепить с помощью специального раствора. Но на практике поступают иначе. Из уголка сваривают рамку. Она не позволит изменять форму. По центру устанавливают чугунный цилиндр (используется в двигателях внутреннего сгорания). В данном случае применяли цилиндр от танкового двигателя В-2М.

Чтобы кирпичи не выпадали, приваривают опорные ребра. На них будет распределяться нагрузка от основных фрагментов горна.

Поставив цилиндр на уголки, размечают вырезы. Их придется выполнить с помощью отрезных дисков и УШМ.

После разметки видны линии, оставленные чертилкой.

Выполнены необходимые резы. Остается приварить ребра по месту.

Удерживая детали по месту, выполняют точечную приварку комплектующих. Убедившись, что детали расположились в нужном месте, проводят окончательную сварку каркаса горна.

Перевернув рамку, рассматривают, как будет выглядеть каркас горна в рабочем положении.

Теперь нужно правильно уложить кирпичи. Видно, что на них выполнена выборка. Образуется некоторый уступ, расположенный ниже уровня поверхности кирпича.

Уложив все кирпичи на место, можно видеть образование выемки. Ее назначение – установка колосника.

Колосник установлен в центре горна. Он предназначен для подачи воздуха снизу в зону горения. Только при наличии потока воздуха можно гарантировать постоянство горения топлива. Но для получения температуры выше 1300 ⁰С потребуется принудительная подача воздушного потока от вентилятора.

К цилиндру потребуется приварить трубу, у которой будут:

  • вентилятор центробежного типа;
  • заглушка для сброса продуктов горения.

Выполняется примерка вентилятора. Для его подвода нужна промежуточная профильная труба. Необходимо ее вварить так, чтобы поток воздуха поступал в зону горения без лишних сопротивлений.

Производится разметка отверстия в цилиндрической трубе.

После первых резов нужно разметить остальные элементы.

Детали готовы для сборки. Остается зафиксировать детали, а потом сварить всю конструкцию поддува.

Получилась конструкция, приваренная к цилиндру. Теперь предстоит провести монтаж вентилятора.

Система принудительной подачи воздуха в горн готова. Пора собрать остальную конструкцию малогабаритного горна.

Еще один вид. Проверяется качество сварных швов.

После покраски горн приобретает профессиональный вид. Он смонтирован на опорах. Высота подбирается по росту мастера, который будет работать на этом горне.

На трубе имеется поворотная заслонка. Она нужна для временного перекрытия доступа к вентилятору. Обычно перекрывают, когда возникает необходимость прочистки колосников.

Снизу имеется крышка. В положении «закрыто» она удерживается противовесом. Чтобы открыть проход для шлака и других продуктов горения, достаточно слегка повернуть противовес. Отверстие откроется. Шлак покинет горн.

Кирпичи занимают свое место. Скоро горн будет готов к работе.

Чтобы ограничить тепловые потери устанавливают экран. Это листовая сталь, которую устанавливают по периметру горна.  Спереди смонтирована ручка. Она нужна для подвешивания вспомогательных инструментов, которыми пользуется кузнец при выполнении работы.

Уложив топливо (начинают розжиг с обычных стружек и щепок), разжигают огонь. Постепенно подсыпают уголь. Он является основным топливом для горна.

После включения в работу вентилятора интенсивность горения возрастает. Угли начинают гореть не красным, а белым цветом. Температура пламени возрастает свыше 1000 ⁰С. Теперь на горне можно разогревать детали, чтобы в дальнейшем ковать металл или закаливать заготовки.

Кроме горна кузнецы используют наковальни. Основная работа по формированию нужной формы выполняется на ней. Работают тяжелыми и легкими молотами. Дополнительно используют ручьи, имеющие разную форму.

Блок: 7/9 | Кол-во символов: 4113
Источник: https://metmastanki.ru/kak-pravilno-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah

В чем охлаждать?

Мы уже упомянули, что чаще всего это делается при помощи холодной воды и масла. Но это не единственно возможные «охладители». Дело в том, что при такой закалке некоторые сорта стали становятся хрупкими. Поэтому на практике используются и другие среды, способные интенсивно понижать температуру металла.

Например, жидкий сургуч. Он более подходит для работы с плоскими заготовками, которые после доведения их температуры до требуемого значения в него полностью погружаются, причем последовательно, несколько раз подряд, пока масса сургуча полностью не отвердеет.

Мастера в качестве «охладителей» используют и такие вещества, как щелочи, растворы с сильной концентрацией соли и ряд других, даже расплавленный свинец.

Как проверить качество закалки? Есть довольно простой способ – при помощи обыкновенного напильника.

  • Если он при обработке заготовки буквально «отскакивает» от нее, то получилось «стекло». Такой металл является перекаленным и будет легко крошиться.
  • А вот «прилипание» инструмента свидетельствует о том, что металл получился мягким («пластилин»), недостаточно закаленным, и прочность изготовленной из него детали вызывает большие сомнения.

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 1173
Источник: https://ismith.ru/metalworking/zakalka-metalla/

Особенности закалки меди

Технологии термообработки стали и меди имеют принципиальные отличия. Нагрев меди до красного каления (свыше 600 °C) и быстрое охлаждение в воде приводит к ее отпусканию (т. е. она становится мягкой). Закалить медь в домашних условиях сложнее, чем отпустить, т. к. для этого ее нужно нагреть всего до 400 °C, при которых она не имеет свечения. После нагрева до указанной температуры медное изделие медленно остужается на воздухе, после чего оно приобретает твердость, как после нагартовки. Если все-таки есть насущная потребность закалить какое-то количество медных деталей в условиях домашней мастерской, придется обзавестись пирометром для контроля температуры нагрева.

Мы описали два способа проверки качества закалки в домашних условиях. А какие знаете вы? Поделитесь, пожалуйста, информацией в комментариях к этой статье.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 848
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/kak-zakalit-metall.html

Практические рекомендации

  • Все металлические изделия, с которыми мы сталкиваемся на практике, по своему составу неоднородны. Существует несколько разновидностей стали, и не все их можно подвергать термическому воздействию. К примеру, малоуглеродистая не закаляется.
  • Если в быту необходимо придать прочности столовому ножу или топору, то не обязательны особые познания в области металлургии. Но начинающему кузнецу стоит напомнить, что перед тем, как приступить к термической обработке заготовки, необходимо разобраться, какой это материал (сорт стали). В этом вам поможет соответствующая справочная таблица, в которой для каждого из них указаны и продолжительность термического воздействия, и температура, и оптимальная методика охлаждения.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 740
Источник: https://ismith.ru/metalworking/zakalka-metalla/

Отпуск

Для проведения отпуска можно воспользоваться обычной газовой плитой. В духовке легко установить нужную температуру 180…220 ⁰С. Остается поместить деталь на 10…20 минут в разогретую духовку. Потом потребуется вынуть заготовку наружу и дать ей остыть.

При использовании инструментальных сталей наблюдают некоторое увеличение твердости после низкого отпуска.

Блок: 9/9 | Кол-во символов: 362
Источник: https://metmastanki.ru/kak-pravilno-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah

Кол-во блоков: 22 | Общее кол-во символов: 26047
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:
  1. http://met-all.org/obrabotka/termo/kak-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah-video.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 6837 (26%)
  2. https://rezhemmetall.ru/zakalka-metalla-v-domashnix-usloviyax.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2907 (11%)
  3. https://metmastanki.ru/kak-pravilno-zakalit-metall-v-domashnih-usloviyah: использовано 7 блоков из 9, кол-во символов 8934 (34%)
  4. https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/kak-zakalit-metall.html: использовано 3 блоков из 8, кол-во символов 2932 (11%)
  5. https://ismith.ru/metalworking/zakalka-metalla/: использовано 7 блоков из 8, кол-во символов 3590 (14%)
  6. https://stanok.guru/metalloobrabotka/termoobrabotka-metalla/kak-pravilno-v-domashnih-usloviyah-zakalyat-metall.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 847 (3%)

Как закалить металл в домашних условиях? Как самостоятельно закалить металл в домашних условиях Закалка инструмента в домашних условиях

Если уметь правильно закаливать металл, то даже в домашних условиях можно увеличить твердость изделий из него в два-три раза. Причины, по которым возникает такая необходимость, могут быть самые разные. Эта технологическая операция требуется, в частности, когда металл должен быть достаточно твердым, чтобы разрезать стекло.

Чаще всего требуется упрочнение режущего инструмента, причем термическая обработка производится не только при необходимости повышения его твердости, но и при необходимости снижения этой характеристики.При слишком низкой твердости инструмента его режущая часть будет заклинивать в процессе работы, при высокой - металл будет крошиться при механическом воздействии.

Мало кто знает, что есть простой способ проверить насколько хорошо закален стальной инструмент не только на производстве или в домашних условиях, но и в магазине при покупке. Вам нужен обычный файл для выполнения этой проверки. Их ведут по режущей части купленного инструмента. При плохом отверждении файл будет как бы прилипать к его рабочей части, в противном случае он будет легко отходить от тестируемого инструмента и рука, держащая файл, не почувствует каких-либо аномалий на поверхности изделия.

Однако, если в вашем распоряжении оказался инструмент, качество закалки которого вас не устраивает, не стоит об этом переживать. Эта проблема решается достаточно легко: закалить металл можно даже в домашних условиях, без использования для этого сложного оборудования и специальных приспособлений. Однако следует помнить, что мягкие стали нельзя закаливать. При этом жесткость углерода достаточно высока, и ее достаточно легко увеличить даже в домашних условиях.

Технологические нюансы закалки

Закалка, являющаяся одним из видов термической обработки металлов, проходит в два этапа.Сначала металл нагревают до высокой температуры, а затем охлаждают. Разные металлы и даже стали, относящиеся к разным категориям, различаются по строению, поэтому способы выполнения термической обработки у них не совпадают.

Термическая обработка металла (закалка, отпуск и т. д.) может потребоваться для:

  • его упрочнение и повышение твердости;
  • улучшение его пластичности, что необходимо для обработки пластической деформацией.
Многие специализированные компании закаляют сталь, но стоимость этих услуг достаточно высока и зависит от веса детали, требующей термической обработки. Поэтому желательно сделать это самостоятельно, тем более, что сделать это можно даже в домашних условиях.

Если вы решили закаливать металл самостоятельно, очень важно правильно провести такую ​​процедуру, как правильный нагрев. Этот процесс не должен сопровождаться появлением черных или синих пятен на поверхности изделия.Ярко-красный цвет металла показывает, что обогрев работает исправно. На видео хорошо показан этот процесс, чтобы помочь вам составить представление о том, сколько нужно нагревать термообработанный металл.

В качестве источника тепла для нагрева до необходимой температуры металлического изделия, требующего закалки, можно использовать:

  • специальная электрическая печь;
  • паяльная лампа
  • ;
  • открытый огонь, который можно разжечь во дворе своего дома или на даче.

Выбор источника тепла зависит от температуры, до которой необходимо нагреть обрабатываемый металл.

Выбор метода охлаждения зависит не только от материала, но и от желаемых результатов. Если, например, необходимо закаливать не все изделие, а только его отдельную часть, то охлаждение производят также точечно, для чего можно использовать струю холодной воды.

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

Быстрое охлаждение, в котором используется охлаждающая жидкость того же типа, идеально подходит для закалки сталей, классифицируемых как углеродистые или легированные. Для выполнения такого охлаждения понадобится одна емкость, которая может служить ведром, бочкой или даже обычной ванночкой (все зависит от размера заготовки).

Для других категорий или если помимо закалки требуется отпуск, применяется двухступенчатая схема охлаждения. В этой схеме продукт, нагретый до необходимой температуры, сначала охлаждается водой, а затем помещается в минеральное или синтетическое масло для дальнейшего охлаждения.Ни в коем случае нельзя сразу использовать охлаждающую жидкость на масляной основе, так как масло может загореться.

Для выбора соответствующих режимов закалки для различных марок стали следует использовать специальные таблицы.

Как закалить сталь в открытом пламени

Как упоминалось выше, сталь можно закалить в домашних условиях, используя для нагревания открытое пламя. Конечно, такой процесс должен начинаться с разжигания огня, который должен дать много горячих углей.Также вам понадобятся две емкости. В один из них нужно залить минеральное или синтетическое масло, а в другой – обычную холодную воду.

Для извлечения раскаленного железа из огня вам потребуются кузнечные щипцы, которые можно заменить любым другим инструментом аналогичного назначения. После того, как все подготовительные работы завершены и в костре образовалось достаточное количество тлеющих углей, на них можно класть предметы, требующие закалки.

По цвету образовавшихся углей можно судить о температуре их нагрева.Так, более раскалены угли, поверхность которых имеет ярко-белый цвет. Также важно следить за цветом пламени костра, свидетельствующим о температурном режиме в его внутренней части. Лучше всего, если пламя огня будет алого цвета, а не белого. В последнем случае, свидетельствующем о слишком высокой температуре пламени, возникает опасность не только перегрева, но даже возгорания закаленного металла.

Также следует внимательно следить за цветом горячего металла.В частности, не допускайте появления черных пятен на режущих кромках заготовки. Синий металл говорит о том, что он стал очень мягким и слишком податливым. Его нельзя довести до такого состояния.

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

Следует соблюдать осторожность при охлаждении металла водой с каплями горячего масла на его поверхности, так как он может взорваться. Встряхивайте воду после каждого погружения, чтобы она всегда была прохладной. Обучающее видео поможет лучше понять принципы выполнения такой операции.

Есть некоторые тонкости при охлаждении закаленного сверла.Например, их нельзя класть горизонтально в емкость с охлаждающей жидкостью. Если вы сделаете это, нижняя часть сверла или другого продолговатого металлического предмета сначала остынет, что приведет к его усадке. Поэтому погружать такие изделия в теплоноситель необходимо со стороны более широкого конца.

Для термической обработки специальных марок стали и выплавки цветных металлов возможностей открытого огня недостаточно, так как он не сможет нагреть металл до температуры 700-9000. Для таких целей необходимо использовать специальные печи, которые могут быть муфельными или электрическими.Если сделать электрическую плиту в домашних условиях довольно сложно и дорого, то для отопительных приборов муфельного типа это вполне выполнимо.

Собственная камера закалки металла

Самодельная муфельная печь позволяет закаливать разные марки стали. Основным ингредиентом, который потребуется для изготовления этого нагревательного устройства, является огнеупорная глина. Слой такой глины, которой будет покрываться духовка изнутри, не должен превышать 1 см.

Схема металлической закалочной камеры: 1 - нихромовая проволока; 2 - внутренняя часть камеры; 3 - наружная часть камеры; 4 - задняя стенка со спиральными выводами

Для придания будущей печи необходимой конфигурации и нужных размеров лучше всего сделать форму из картона, пропитанного парафином, на который будет нанесена огнеупорная глина. Глину, смешанную с водой до густой однородной массы, наносят на изнаночную сторону картонной формы, от которой она останется после полного высыхания.Металлические изделия, нагретые в таком устройстве, помещаются в него через специальную дверцу, которая также изготавливается из огнеупорной глины.

После сушки на открытом воздухе камеру и дверцу прибора дополнительно просушивают при температуре 100°. Затем их обжигают в печи, температуру в камере которой постепенно доводят до 900°. Когда они остынут после обжига, их следует тщательно соединить между собой слесарными инструментами и наждачной шкуркой.

Нихромовая проволока наматывается на поверхность полностью сформированной камеры, диаметр которой должен быть 0,75 мм.Первый и последний слои такой обмотки необходимо скрутить между собой. При намотке провода в камеру следует выдерживать определенное расстояние между его витками, которое также необходимо заполнить огнеупорной глиной, чтобы исключить возможность короткого замыкания. После высыхания слоя глины, нанесенного для обеспечения изоляции между витками нихромовой проволоки, на поверхность камеры наносится еще один слой глины, толщина которого должна быть около 12 см.

После полного высыхания готовую камеру помещают в металлический корпус и зазоры между ними заполняют асбестовой крошкой.Для обеспечения доступа во внутреннюю камеру дверца подвешивается к металлическому корпусу печи, отделанному изнутри керамической плиткой. Все имеющиеся зазоры между элементами конструкции заделываются огнеупорной глиной и асбестовой крошкой.

Концы нихромовой обмотки патронника, на которые подается электричество, выведены с тыльной стороны металлического каркаса. Для контроля процессов, происходящих во внутренней части муфельной печи, а также для измерения температуры в ней термопарой, в ее передней части следует сделать два отверстия, диаметры которых должны быть 1 и 2 см, соответственно.С лицевой стороны рамы такие проемы будут закрываться специальными стальными шторками. Самодельная конструкция, исполнение которой описано выше, позволяет закаливать слесарные и режущие инструменты, рабочие элементы штамповочных приспособлений и т.п. в домашних условиях.

Термическая обработка металлов является одним из основных способов повышения их механических и физико-химических свойств: твердости, прочности и других.

Одним из видов термической обработки является закалка. С давних времен успешно используется человеком в кустарном порядке.В средние века этот метод термической обработки применялся для повышения прочности и твердости металлических предметов быта: топоров, серпов, пил, ножей, а также боевого оружия в виде копий, сабель и др.

И сейчас используют этот способ улучшения свойств металла не только в промышленных масштабах, но и в домашних условиях, в основном для упрочнения металлических предметов быта.

Под закалкой понимается вид термической обработки металла, заключающийся в его нагреве до температуры, при которой происходит изменение структуры кристаллической решетки (полиморфное превращение) и дальнейшем ускоренном охлаждении в водной или масляной среде.Целью такой термической обработки является повышение твердости металла.

Применяется также закалка, при которой температура нагрева металла не позволяет произойти полиморфному превращению. В этом случае его состояние стационарное, что характерно для металла при температуре нагрева. Это состояние называется пересыщенным твердым раствором.

Технология полиморфного упрочнения в основном используется для изделий из стальных сплавов. Цветные металлы упрочняются без получения полиморфных изменений.

После такой обработки стальные сплавы упрочняются, но в то же время становятся хрупкими и теряют пластичность.

Для уменьшения нежелательной хрупкости после полиморфного нагрева применяют термическую обработку, называемую отпуском. Его проводят при более низкой температуре с постепенным дальнейшим охлаждением металла. Таким образом снимаются напряжения металла после процесса закалки и снижается его хрупкость.

При закалке без полиморфных превращений проблемы с чрезмерной хрупкостью нет, но твердость сплава не достигает необходимого значения, поэтому при второй термообработке, называемой старением, наоборот, пересыщенный твердый раствор увеличивается за счет к разложению.

Особенности закалки стали

Изделия из преимущественно закаленных нержавеющих сталей и сплавов, предназначенные для их производства. Они имеют мартенситную структуру и отличаются повышенной твердостью, что приводит к хрупкости изделий.

При термообработке таких продуктов с нагревом до определенной температуры с последующим быстрым отпуском можно добиться увеличения вязкости. Это позволит использовать такие изделия в различных сферах.

Виды закалки стали

В зависимости от назначения изделий из нержавеющей стали можно закаливать весь предмет или только его часть, которая должна работать и иметь повышенные прочностные свойства.

Поэтому закалка изделий из нержавеющей стали делится на два метода: общий и локальный.

Охлаждающая среда

Достижение требуемых свойств нержавеющих материалов во многом зависит от выбора метода охлаждения.

Различные марки нержавеющей стали охлаждаются по-разному. Если низколегированные стали охлаждают в воде или ее растворах, то для нержавеющих сплавов для этих целей применяют масляные растворы.

Важно: При выборе среды, в которой металл охлаждается при нагревании, помните, что охлаждение в воде происходит быстрее, чем в масле! Например, вода при температуре 18°С может охладить сплав на 600°С за секунду, а масло всего на 150°С.

Металл охлаждается под проточной холодной водой для достижения высокой твердости. Кроме того, для повышения огнетушащего действия при охлаждении готовят соляной раствор, добавляя в воду около 10 % хлорида натрия, или кислую среду, в которой используют не менее 10 % кислоты (обычно серной).

Кроме выбора хладагента важны режим и скорость охлаждения. Падение температуры должно быть не менее 150°С в секунду. Так, в течение 3 секунд температура расплава должна снизиться до 300°С.Дальнейшее понижение температуры можно проводить любыми темпами, так как закрепленная в результате быстрого охлаждения при низких температурах конструкция уже не разрушится.

Примечание: если металл охладить слишком быстро, он станет хрупким! Это следует учитывать при самозакалке.

Методы охлаждения следующие:

  • При использовании одной среды продукт помещают в жидкость и держат там до полного остывания.
  • Охлаждение в двух жидких средах: масло и вода (или рассол) для нержавеющих сталей. Изделия из углеродистой стали охлаждают сначала в воде, так как она является быстроохлаждающей средой, а затем в масле.
  • Струйный метод с охлаждением детали струей воды. Это очень удобно, когда нужно закалить конкретный участок изделия.
  • Методом постепенного охлаждения в зависимости от температурного режима.

Температурный режим

Правильный температурный режим закалки изделий из нержавеющей стали является важным условием их качества.Для достижения хороших свойств их равномерно нагревают до 750-850°С и затем быстро охлаждают до температуры 400-450°С.

Важно: Нагрев металла выше точки рекристаллизации приводит к грубой структуре, ухудшающей его свойства: чрезмерная хрупкость, ведущая к растрескиванию!

Для снижения напряжений при нагреве до требуемой температуры закалки металла иногда применяют постепенное охлаждение изделий, постепенно снижая температуру на каждой из стадий нагрева.Данная технология позволяет полностью снять внутренние напряжения и получить прочное изделие с необходимой твердостью.

Как закалить металл в домашних условиях?

Используя базовые знания, вы сможете закалить сталь в домашних условиях. Нагрев металла обычно производится с помощью огня, муфельных электропечей или газовых горелок.

Закалка топора на костре и в печи

Если вы хотите добавить дополнительную прочность своим домашним инструментам, например, сделать топор более прочным, проще всего его закалить дома.

При изготовлении оси наносится клеймо для обозначения марки стали. Процесс закалки рассмотрим на примере инструментальной стали У7.

Технология должна быть выполнена в соответствии со следующими правилами:

1. Отжиг ... Перед обработкой отбейте острую кромку лезвия и поместите топор в горящую кирпичную печь для нагрева. Процедуру термической обработки необходимо тщательно контролировать во избежание перегрева (допускается нагрев 720-780°С).Более продвинутые мастера узнают температуру по цвету жара.

А для новичков, температуру можно проверить магнитом. Если магнит перестал прилипать к металлу, то топор нагрелся выше 768°С (красно-бордовый) и пора остывать.

90 220

Используйте кочергу, чтобы поднести раскаленный топор к дверце духовки, удалите угли внутри, закройте дверцу и защелку, оставьте раскаленный металл в духовке на 10 часов.Пусть топор постепенно остынет вместе с печкой.

2. Закалка стали ... Нагреть топор до темно-красного цвета на костре, печке или топке - температура 800-830°С (магнит перестал намагничиваться, подождать еще 2-3 минуты).

Закалка происходит в подогретой воде (30°С) и масле. Опустите лезвие топора в воду на 3-4 см, энергично двигая им.

3. Лезвие топора Release ... Закалка снижает хрупкость стали и снижает внутренние напряжения.Отшлифуйте металл наждаком, чтобы лучше различать цвета оттенка.

Выдержать топор в духовке 1 час при 270-320°С. После выдержки вынуть и охладить на воздухе.

Видео: термическая обработка топора в домашних условиях, три этапа: отжиг, закалка, отпуск.

Закалка ножа

Закалочные печи целесообразно использовать самостоятельно. Для предметов быта в виде ножей, топоров и прочего больше всего подходят небольшие муфельные печи.В них удается добиться гораздо более высокой температуры закалки, чем в огне, и легче добиться равномерного нагрева металла.

Такую печь можно сделать самому. В Интернете можно найти множество простых вариантов ее оформления. В таких печах металлическое изделие можно нагреть до 700-900°С.

Рассмотрим, как закалить нож из нержавейки в домашних условиях в электрической муфельной печи. Для охлаждения вместо воды или масла используется расплавленный сургуч (можно получить в воинской части).

Может появиться в любое время. На рынке представлено множество различных инструментов, которые нельзя закаливать в процессе производства или, наоборот, передозировать температурой при термообработке. Например, можно вспомнить всем известные сверла. Если сталь не отверждается нормально, она будет гнуться. Если сталь слишком твердая, сверло, скорее всего, начнет крошиться.

Это описание относится ко всем стальным материалам. Конечно, проверить металл в магазине у вас не получится.В этом случае остается только один вариант, речь идет о закалке стали в домашних условиях.

Проверка качества металла в домашних условиях

Первым шагом после покупки металлического предмета является проверка его качества. Это можно сделать с помощью простого паяльника. Жало паяльника проводят по металлу , чтобы найти дефекты конструкции инструментов. Если паяльник липнет к поверхности, значит, сталь не закалена, и инструмент при частом использовании деформируется.Если, с другой стороны, жало паяльника плавно скользит по стали и почти отскакивает от нее, металл слишком закален. В этом случае необходимо провести термическую обработку стального инструмента для повышения его прочности.

Техника закалки

В интернете можно найти множество способов и видео по закалке металлических предметов, но большинство из них предусматривает наличие специального оборудования, но есть способы, помогающие улучшить качество стали подручными средствами.

Сначала необходимо определить, что представляет собой закалка стали. Основной процесс делится на две части, а точнее говоря, нагрев металла до высокой температуры и последующее его охлаждение. Процесс на первый взгляд выглядит простым, но должен учитывать структуру и свойства металла ... Если начать нагревать его без анализа, то материал, скорее всего, деформируется. Деформация особенно характерна для низкоуглеродистой стали, поэтому, если структура металла неизвестна, термообработку лучше не применять.

Закалка сталей оправдана только в определенных случаях.

  1. Нужно увеличить силу инструмента ... Например, это может быть обычная кухонная утварь, стамеска или долото.
  2. Повышение пластичности металла также требует термической обработки для дальнейшего упрощения горячей штамповки.

Также можно заказать услугу закалки стали у специалистов, тем более что стоимость приемлемая. За 1 кг металла крупной конструкции кузнецы обычно берут не более 100-150 руб.Если точить мелкие детали, то цены примерно 6-20 руб. Это не гарантирует качество инструментов, поэтому многие стараются в домашних условиях термообработки контролировать процесс самостоятельно.

Первое, что нужно помнить при нагреве стали, это помнить некоторые правила. Сталь также может быть повреждена, если температура металла поднимается выше нормы. При этом инструмент может принимать черный или синий оттенок , который в итоге даже наждачной бумагой не зашкурить.Чтобы такого дефекта не возникало, металл должен иметь в своей структуре достаточное количество углерода и его нельзя передозировать при повышении температуры. Сталь обычно считается горячей, когда появляется красный оттенок.

Горелка, горелка, электрическая или газовая плита могут быть пригодны для термической обработки стальных инструментов. В некоторых случаях нагрев металла можно производить на костре ... По сути, нет никакой разницы, где лучше нагревать металлическое изделие.Только снаружи при обогреве огнем тепловой энергии может не хватить для достижения необходимой температуры. Поэтому важно заранее уточнить температуры плавления и затвердевания материала.

Также необходимо подобрать охладитель при термообработке. Для этого подойдет любая емкость с водой, главное, чтобы средство поместилось полностью. Если сталь расходника закаленная, можно использовать и обычную, перфорированную бутылку. Для термической обработки топора, металлолома и других подобных инструментов следует выбирать емкость большого объема.В некоторых случаях может подойти даже ванна, тем более, что нет риска деформации.

Охладитель подбирается не только с учетом размеров стального предмета, но и метода термообработки. иногда требуется отверждение только определенной области , и в этом случае можно использовать только струйное охлаждение. Точнее, обычную воду по каплям наливают на материал, который предстоит закалить. Этот метод особенно часто используется при термической обработке сверл или гвоздей для улучшения качества наконечника.Технику закаливания можно разделить на несколько уровней.

Различают следующие степени охлаждения:

  • острый;
  • однократно;
  • градусов.

Для разового охлаждения чаще всего используется простая емкость с водой. Когда охлаждение используется в два этапа, в процессе используются два разных метода. Это, в свою очередь, улучшает не только качество, но и происходит отпуск стального материала. Сталь сначала погружают в чистую воду, а затем переносят для дальнейшего охлаждения в моторное или минеральное масло... Процесс довольно опасный, так как нужно охлаждать продукт в воде, чтобы масло не загорелось.

Закалка стали на открытом огне

Как закалить металл в доме на открытом огне? Вопрос довольно распространенный, а методов много. Проведение термообработки над открытым пламенем может быть не столь эффективным, но в то же время снижает риск возгорания , особенно при использовании масла при охлаждении стального материала.

Первый шаг — подготовка инструментов.Необходимо взять стальной материал, подлежащий термообработке, кузнечные клещи или аналог инструмента и две емкости. В одну емкость налейте воду, а в другую добавьте машинное масло или дизельное топливо.

Затем разожгите огонь, используя много угля. В отличие от большинства способов нагрева металла, здесь материал следует наносить непосредственно на угли, причем желательно, чтобы они были белого цвета, так как дают наибольшую температуру.Огонь, окутывающий сталь, должен быть багряным. Если появился белый огонь, можно считать, что стал гореть материал стали ... В данном случае его не спасти, поэтому лучше не доводить закалку до такой стадии плавления.

Также нельзя допускать появления черных или синих пятен на металлическом изделии. Синий цвет означает, что сталь слишком сильно размягчилась и начала деформироваться, поэтому стоит время от времени проверять оттенок материала.Полная деформация металла происходит, когда объект становится белым.

После того, как стальной материал нагреется, снимите его с огня и погрузите в маслянистую жидкость. Металл следует погружать несколько раз с интервалом в три секунды, постепенно увеличивая это время. Самое главное делать все не торопясь, но и не медлить, ведь сталь можно отмачивать только тогда, когда материал имеет соответствующий оттенок нагрева ... Затем металлическое изделие помещают в чистую воду, но тут следует будьте предельно осторожны, так как оставшиеся капельки масла могут просто взорваться.Если процедура проводится с учетом всех рекомендаций, металлическое изделие можно просто оставить в воде до полного остывания.

Также обратите внимание, что, в отличие от обычных инструментов, не погружайте в воду продолговатые предметы, такие как сверла или гвозди , так как нижняя часть может просто сплющиться из-за высокой температуры и резкого контакта с водой. Такие продолговатые предметы скользят по воде вертикально с концом большего диаметра.

Закалка стали в домашних условиях в печи или на огне пригодна только в тех случаях, когда используется простой тип материала. При закалке цветных металлов требуется слишком высокая температура, которая составляет 600-900 градусов. Этого можно добиться с помощью доменных печей, но не в домашних условиях.

Применение

Применение термической обработки металлов позволяет улучшить качество инструментов или расходных материалов. При закалке стали в домашних условиях важно помнить основные рекомендации, чтобы не деформировать материал.

Говоря простым языком, процесс закалки металла заключается в повышении температуры образца до высоких значений, а затем его охлаждении. Но не все так просто. Это связано с тем, что разные типы металлов различаются по строению и, следовательно, по специфическим свойствам. Поэтому для их отверждения используются специальные методы (и температуры). О них мы и поговорим, а также о специфике проведения соответствующих операций.

Прежде всего следует отметить, что термическая обработка (закалка) металлических изделий (или заготовок) происходит в двух случаях.

Сначала при необходимости увеличьте прочность материала (в несколько раз). Практически каждый сталкивается с ним в повседневной жизни. Например, для «укрепления» режущих кромок кухонной утвари (ножи, топоры для рубки мяса) или инструментов (стамески, стамески и т. д.).

Во-вторых, для придания металлу некоторой пластичности, что значительно облегчает дальнейшую работу с материалом ("горячая ковка"). Это хорошо известно тем, кто занимается кузнечным делом. Рассмотрим все этапы технологии закалки металлических изделий в домашних условиях.

Тепло

Главное условие качественной закалки – однородность, отсутствие на образце темных пятен (синих или черных). Металл не должен нагреваться до «белого каления». Признаком оптимального нагревания является получение ярко-алого (красного) цвета. Источником тепла может быть что угодно — паяльная лампа, электрическая/плитка, газовая горелка, открытый огонь. Его выбор зависит от температуры, которая должна быть достигнута для данной марки стали.

Охлаждение

Существует несколько методов выполнения этой производственной операции.Он может быть резким или постепенным, постепенным. Специфика определяется типом металла.

Закалка струей

Применяется, если необходимо обработать не весь образец, а отдельный участок поверхности. На него направляют струю холодной воды.

С одним «кулером»

Само собой разумеется, что подходящая тара (ведро, бочка, кадка) предварительно установлена. Обычно используется для заготовок из легированной или углеродистой стали.

С двумя

В качестве «охладителя» используется среда с различной способностью понижать температуру материала. Следовательно, процесс является двухстадийным, что обеспечивает «закалку» металла. Например, охлаждение происходит сначала в воде, а затем в масле (таком как машинное масло или минеральное масло), так как оно может загореться при воздействии высоких температур.

Существуют и другие методы, но они обычно используются ремесленниками, которые работают профессионально и знакомы с металлами.Например, изотермическая закалка. Подробно на них останавливаться нет смысла, ведь сначала необходимо объяснить, что такое мартенситные и аустенитные стали.

Как охладить?

Мы уже упоминали, что чаще всего это делается с помощью холодной воды и масла. Но это не единственные возможные «кулеры». Дело в том, что при такой закалке некоторые марки стали становятся хрупкими. Поэтому на практике применяют другие среды, способные сильно понизить температуру металла.

Например, жидкий сургуч. Он больше подходит для работы с плоскими предметами, которые после доведения их температуры до необходимого значения полностью погружают в него и последовательно, несколько раз подряд, до полного затвердевания массы сургуча.

Ремесленники также используют в качестве «охлаждающих жидкостей» такие вещества, как щелочи, высококонцентрированные растворы солей и множество других, даже расплавленный свинец.

Как проверить качество лечения? Есть достаточно простой способ - обычным файлом.

  • Если он буквально "отскакивает" от него при обработке объекта, то он оказывается "стеклянным". Такой металл перегревается и легко крошится.
  • Но «залипание» инструмента свидетельствует о том, что металл оказался мягким («пластилиновым»), недостаточно закаленным, и прочность изготовленной из него детали вызывает большие сомнения.

  • Все металлические изделия, с которыми мы сталкиваемся на практике, неоднородны по своему составу.Существует несколько типов стали, и не все из них можно подвергать термообработке. Например, низкоуглеродистый не закаляется.
  • Если в быту необходимо укрепить столовый нож или топор, особых знаний по металлургии не требуется. Но начинающему кузнецу следует напомнить, что прежде чем приступать к термической обработке заготовки, необходимо определить, что это за материал (марка стали). В этом вам поможет соответствующая обзорная таблица, в которой для каждого из них указана продолжительность воздействия тепла, температура и оптимальный способ охлаждения.
.

Закалка стали - как закалить сталь?

Что такое закалка?

Закалка – вид термической обработки, заключающийся в нагреве стали до температуры закалки, выдержке ее при этой температуре в течение времени, необходимого для восстановления внутренней структуры, и последующем быстром охлаждении. В результате сталь приобретает прочность, твердость, стойкость к истиранию и повышает свою упругость и предел пластичности. Что еще стоит знать о закалке стали? Обо всем вы узнаете из нашей статьи.Приглашаем к чтению!

Закалка стали - что нужно помнить?

При закалке стали необходимо соблюдать правила техники безопасности. Поэтому убедитесь, что вы носите соответствующую одежду, то есть перчатки и специальные очки, которые вы должны носить при работе с пропановой горелкой. Перед использованием обязательно прочтите инструкцию, ведь производитель указывает в ней, как безопасно закаливать сталь. Выполняйте весь процесс на металлической или стальной поверхности, благодаря чему вы значительно минимизируете риск возгорания.Тем не менее, держите поблизости огнетушитель класса B.

В первую очередь следует держать сталь прямо в пламени металлическими щипцами, чтобы не подходить близко к огню. Если у вас нет плоскогубцев или вы не можете удерживать сталь таким образом, положите ее на большую рабочую поверхность (убедитесь, что она огнеупорна). Сначала нагрейте весь элемент, а затем сосредоточьтесь на области, которую хотите закалить. Держите сталь над горелкой, пока она не станет темно-красной.

Как охладить сталь после закалки?

Когда сталь достаточно нагреется, перенесите ее в охлаждающую жидкость. Обязательно используйте для этого щипцы, так как сталь все еще будет очень горячей. Когда вы погружаете сталь в воду или масло, двигайтесь назад осторожно, так как она может разбрызгиваться или образовывать пар. Сталь следует все время крепко держать, чтобы она не выпала во время погружения. Закалка стали приводит к ее быстрому охлаждению. Ноги внутри тоже твердеют за это время.Как только огнетушащее вещество перестанет кипеть, можно смело извлекать из него сталь. Масло или вода будут продолжать кипеть по мере передачи тепла от стали, поэтому держите сталь погруженной (на несколько минут), пока есть пузырьки воздуха или пар. Наконец, положите сталь на рабочую поверхность. Помните, что закаленная сталь хоть и прочная, но и хрупкая, поэтому не пытайтесь согнуть ее после охлаждения.

При этом не забывайте о подходящих перчатках, а также маске для лица, чтобы вода или масло, которые могут брызгать при остывании стали после закалки, не травмировали тело.

Как очистить сталь после закалки?

После того, как сталь остынет, вы можете безопасно удалить остатки закалки. При этом помните, что вода может разъесть и повредить сталь, если останется на ее поверхности. Кроме того, важно надевать перчатки при чистке стали тряпкой.

Закалка и снятие напряжения стали – самая важная информация

В самом начале разогрейте духовку до 191°С. Как только он нагреется, вы можете положить в него сталь, но только с помощью продувочной горелки.Когда стальной элемент довольно мал, вы можете с успехом использовать меньшую духовку или даже тостер.

Сталь должна находиться в печи три часа. Лучше всего, если вы положите его на решетку духовки или противень. В результате печь нагревает стальной элемент наиболее эффективно. По мере расслабления сталь нагревается до такой степени, что ее сплавы также размягчаются и становятся гораздо менее хрупкими.

Если необходимо использовать горелку, обязательно направьте кончик пламени в зону закалки.Нагрев стали следует продолжать до тех пор, пока вы не заметите синего цвета на стали. В этот момент сталь будет закалена.

Сколько должна остывать сталь после закалки?

По прошествии трех часов нагрева стали можно выключить духовку и оставить ее там на ночь. Таким образом, вы можете быть уверены, что сталь остынет. Кроме того, пока она еще находится в печи, произойдет нормализация и сохранится закаленная структура стали.Утром вы сможете безопасно вынуть сталь из духовки. В случае, если вы будете закаливать сталь горелкой, не забудьте расположить металл на теплопроводящей поверхности стали.

Закалка стали в масле

Существует также способ закалки стали в масле. О чем это? Ну и весь процесс не сильно отличается от закалки стали в воде. Выбор метода зависит в первую очередь от элемента, который вы хотите укрепить. Если он большой и достаточно интенсивно используется, лучше всего выбрать способ закалки в масле, так как он обеспечивает более высокую ударную вязкость закаленной стали, и при этом элементы немного теряют твердость.Однако, если стальной элемент представляет собой канцелярский нож, закалка в воде будет гораздо лучшим выбором.

Закалочное масло – какое лучше?

На самом деле у каждого свой ответ на этот вопрос. Некоторые люди тянутся к обычному рапсовому маслу и считают, что его достаточно на 100%. Другие рекомендуют профессиональные закалочные масла, то есть закалочные масла, стоимость которых превышает 200 злотых. Есть также люди, которые используют синтетическое моторное масло для упрочнения стали.

В следующих статьях мы описали:

Фрезерование стали - выбор параметров и скоростей резания

Типы стали, обозначения, классификация и стандарты

Сталь 316Л (1.4404) свойства, состав, применение 9000 Отжиг стали - что это такое, виды

Легированная сталь - что это такое, виды, применение

Науглероживание стали - что это такое, что это такое, методы науглероживания

.

Нормальная закалка - Закалка и отпуск

Также известная как мартенситная объемная закалка, это термообработка, придающая стали высокую твердость/вязкость. Он включает аустенизацию, быстрое охлаждение и отпуск для сохранения отпущенной мартенситной или бейнитной структуры.

Преимущества

Существуют различные преимущества закалки в зависимости от марки стали:

  • Высоконагруженные детали могут получить оптимальное сочетание прочности, ударной вязкости и, по возможности, термостойкости
  • При большей прочности такие детали можно сделать легче и жестче
  • Инструменты и штампы обеспечивают желаемую высокую износостойкость и/или сопротивление ползучести без изменения ударной вязкости материала
  • Детали, требующие шлифовки для уменьшения шероховатости и достижения требуемой обрабатываемости
  • Во всех этих случаях, если детали изготовлены из мартенситной стали, коррозионная стойкость может быть получена только после термической обработки

Инструментальные стали: Желаемые характеристики высокой твердости, износостойкости и обрабатываемости могут быть достигнуты путем закалки.

Мартенситные стали: эти стали достигают максимальной коррозионной стойкости только закалкой.

Для всех марок стали: во время формообразования детали (которое происходит перед термической обработкой) материал является относительно мягким и поэтому легко обрабатывается.

Приложения и материалы

Инженерные стали:

  • Высоконагруженные детали, такие как приводные валы, опорные стержни, рамы, вилы вилочного погрузчика, гайки и болты, подъемные проушины и т. д.
  • Аналогичные детали, предназначенные для работы при повышенных температурах
  • Пружины любого типа и размера
  • Инструменты: режущие, молотковые, прокатные, т.е. любые инструменты для холодных и горячих работ
  • Матрицы: режущие, прокатные, штамповочные, ковочные, а также пресс-формы для литья и экструзии пластика и алюминия
  • Детали из нержавеющей стали, требующие высокой коррозионной стойкости (пищевые и медицинские)

Данные процесса

Описанный здесь процесс представляет собой типичную простую закалку, что означает, что химический состав обработанной стальной детали не должен изменяться в процессе.

Прямая закалка является наиболее распространенным методом закалки стали.

  • Первый этап - постепенный нагрев до температуры закалки (аустенитизация) в зависимости от марки стали от 800 до 1220°С. При температуре от 730 до 900°С (в зависимости от марки стали) происходит переход микроструктуры в аустенитную (аллотропное превращение).
  • Второй этап – отжиг (аустенитизация) при заданной температуре с целью одновременного полного выравнивания температуры по сечению детали и преобразования микроструктуры в однородный аустенит (с растворением имеющихся структурных составляющих).NB, это приводит к уменьшению удельного объема.
  • Третий этап – быстрое охлаждение деталей непосредственно от температуры аустенизации в гомогенной, правильно подобранной среде. В зависимости от прокаливаемости стали и размеров детали это может быть вода, жидкая соль, масло, полимерная суспензия, воздух или азот, водород, гелий под высоким давлением с принудительной циркуляцией. Скорость охлаждения должна быть достаточно высокой, чтобы предотвратить превращение материала обратно в первоначальную мягкую структуру.То есть охлаждение должно осуществляться с минимальной критической скоростью охлаждения, чтобы избежать диффузионных изменений в обрабатываемом материале.
.

Термическая обработка металлов, включая закалку стальных изделий

Конечно, в условиях свободной рыночной экономики цены на большинство товаров и услуг носят договорной характер, и лишь некоторые из них регулируются государством. В экономически благоустроенных странах существуют специальные институты, обеспечивающие немонополизацию рынка, что защищает потребителей от необоснованного повышения цен. Рынок стали в Польше, как с точки зрения ее производства, так и обработки, достаточно рассредоточен, что делает конечную продукцию относительно дешевой.

Методика расчета цен на услуги по закалке стали

Мы знаем, что закалка , науглероживание , отжиг , отпуск , азотирование под низким давлением или карбонитрирование являются методами термической обработки стали . Каждый из этих методов позволяет получить определенные свойства стали, что позволяет изготавливать изделия различного назначения. Тем не менее наиболее известным и популярным из этих способов является закалка стали , заключающаяся в изменении структуры этого материала при высокой температуре, что повышает прочность изделий из него.Мы имеем дело с различными видами упрочнения, которые могут повысить механическую прочность как всего изготовленного элемента, так и только его верхнего слоя. Отдельные изделия могут быть закалены, в зависимости от их размера, индивидуально или большими партиями, что, конечно же, должно отражаться на цене конечного продукта. В стоимость услуги по закалке стали входят также постоянные затраты, в которые войдут, например, амортизация довольно дорогого закалочного оборудования, особенно печей.Конечно, факторов, влияющих на окончательную цену закалки изделий из стали , гораздо больше, а потому установить жесткий прейскурант на эту услугу было бы достаточно головокружительной задачей. Специалисты компании P.P.H.U. ГЛОВАЦКИЙ и С-ка S.C. из Радома сказал нам, что проще всего было бы связать цену закалки стали с весом заготовок.

Образец цены закалки для стали

Соглашаясь в принципе с нашими собеседниками, мы должны, однако, оговориться, что принятие цены закалки стальных предметов в зависимости от их веса может быть лишь предварительной оценкой.Как мы уже говорили ранее, закаленные элементы могут иметь самые разные размеры и формы, поэтому также могут быть разными время и энергозатраты на их обработку. За отправную точку для такой оценки можно взять следующие значения:

  • от 20 до 40 злотых за 1 кг при общем весе 10 кг,
  • от 5 до 15 злотых за 1 кг при общем весе 500 кг.

Еще цена рассчитана на термическую обработку стали для производства режущего инструмента и ножей.В зависимости от марки стали здесь принято:

  • от 25 до 40 зл для инструментов длиной 20 см,
  • от 70 зл для инструментов от 50 см.

Однако чаще всего окончательная цена закалочной стали или изделий из нее определяется индивидуально, исходя из понесенных затрат на обработку.

Материал партнера

.

Outsunny САДОВЫЙ СТОЛ БИСТРО ИЗ ЗАКАЛЕННОГО СТЕКЛА МЕТАЛЛ 68,5x68,5см черный

Купи сейчас добавить в корзину

Вы заработаете 219 баллов лояльности с этим продуктом.219 баллов = 2,19 злотых.

Подробности

✓ Подходит для внутреннего и наружного использования
✓ Металлическая конструкция с порошковым покрытием, стабильная и устойчивая к ржавчине
✓ Столешница из прочного закаленного стекла в форме ряби воды
✓ Четыре ножки стола обеспечивают устойчивое положение

Марка За окном
Артикул 84Б-035
СИН 120PH73594O01

Ваша история просмотров

.

Узкий пильный диск по металлу CHEMKO

Настройки файлов cookie

Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.

Требуется для работы страницы

Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

Функциональный

Эти файлы позволяют использовать другие функции сайта (кроме необходимых для его работы).Включив их, вы получите доступ ко всем функциям веб-сайта.

Аналитический

Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям Пользователей.

Поставщики аналитического программного обеспечения

Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под которым работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Целью сбора этих файлов является выполнение анализа, который будет способствовать разработке программного обеспечения. Подробнее об этом можно прочитать в Политике домашних файлов cookie.

Маркетинг

Благодаря этим файлам мы можем проводить маркетинговые мероприятия.

.

Как опустить металл. Как закалить металл в домашних условиях самостоятельно

Наш рынок просто завален некачественным китайским инструментом. И дело даже не в производителе, а скорее в перекупщиках, которые массово возят дешевые китайские отвертки, выдавая себя за бренд. Есть еще отличный, качественный китайский инструмент, но найти его достаточно сложно.


Не будем много рассказывать что и как, а постараемся улучшить качество сменной отвертки или отвертки.
Я укреплю биты. Закалка направлена ​​на повышение прочности стали, изменение свойств металла, делая его более твердым, но более хрупким.

Как закалить металл своими руками

Процесс закалки предельно прост и не требует от вас специальных знаний или особых приемов работы. Но при работе с раскаленным металлом и газовой горелкой придется быть предельно осторожным.
Итак, что вам нужно для лечения?
  • - Сначала они борются сами с собой.
  • - Нагреватель. Лучше всего использовать его, но если у вас его нет, вы можете использовать газовую горелку, как я.
  • - Машинное масло. Подойдет любой, даже лучше использовать б/у, потому что он тоньше.
Начнем закалку металла. Чтобы долото держалось над горелкой, необходимо сделать удерживающее устройство. Я сделаю это обычной стальной проволокой, обернув вокруг удила несколько витков.


В принципе, можно просто зажать пассатижами толстый конец сверла, чтобы закалить только ту часть сверла, которая работает с болтами и шурупами.
Зажигаем газовую горелку. Подносим палку и начинаем нагревать металл.


Нагреть до светло-розового цвета. Разогревать до белого не рекомендуется, хотя с такой горелкой вряд ли получится.
Как только все прогреется быстро опускаем в масло на 5-6 сек. Потом вынимаем.
Можно другой процесс: 4 секунды в масле потом резко в холодной воде, говорят эффект лучше, но опять же не пробовал.


Вот и все. Процесс завершен. Осталось только протереть биту от масла и начать ею пользоваться.


Стало темнее.


Добавлю, что не все биты можно закалить. Не знаю, что в них намешано, но бывают случаи, когда закалка не только не влияет, но даже разрушает их, и после термической обработки они становятся похожими на пластилин.
Хочу добавить, что этот способ никоим образом не заключается в заводской закалке, так что твердости самого металла ждать не приходится.Потому что даже металл не то же самое, что завод. Но эффект увеличения твердости и, следовательно, времени работы все же есть.

Термическая обработка металлов является одним из основных способов повышения их механических и физико-химических свойств: твердости, прочности и других.

Одним из видов термической обработки является закалка. С давних времен успешно используется человеком кустарным способом. В средние века этот метод термической обработки применялся для повышения прочности и твердости металлических предметов быта: топоров, серпов, пил, ножей, а также боевого оружия в виде копий, сабель и др.

И сейчас используют этот метод для улучшения свойств металла не только в промышленных масштабах, но и в домашних условиях, в основном для упрочнения металлических предметов быта.

Под закалкой понимается вид термической обработки металла, заключающийся в его нагреве до температуры изменения структуры кристаллической решетки (полиморфное превращение) и дальнейшем ускоренном охлаждении в водной или масляной среде. Целью такой термической обработки является повышение твердости металла.

Применяется также

Закалка, при которой температура нагрева металла не позволяет произойти полиморфному превращению. В этом случае его состояние стационарное, что характерно для металла при температуре нагрева. Это состояние называется пересыщенным твердым раствором.

Технология полиморфного упрочнения с превращением в основном используется для изделий из стальных сплавов. Цветные металлы закаливают без получения полиморфного изменения.

После такой обработки стальные сплавы упрочняются, но в то же время становятся хрупкими и теряют пластичность.

Для уменьшения нежелательной хрупкости при нагреве полиморфов используется термическая обработка, называемая отпуском. Его проводят при более низкой температуре с постепенным дальнейшим охлаждением металла. Таким образом снимаются напряжения металла после процесса закалки и снижается его хрупкость.

При закалке без полиморфных превращений проблемы с чрезмерной хрупкостью не возникает, но твердость сплава не достигает необходимого значения, поэтому при второй термической обработке, называемой старением, наоборот, увеличивается за счет разложения пересыщенный твердый раствор.

Особенности закалки стали

Закаляются в основном изделия из нержавеющей стали и сплавы, предназначенные для их производства. Они имеют мартенситную структуру и отличаются повышенной твердостью, что приводит к хрупкости изделий.

Если термическую обработку таких продуктов проводить с нагревом до определенной температуры с последующим быстрым отпуском, то можно добиться увеличения вязкости. Это позволит использовать такие изделия в различных сферах.

Виды закалки стали

В зависимости от назначения изделий из нержавеющей стали возможно упрочнение всего объекта или только его части, которая должна работать и обладать повышенными прочностными свойствами.

Поэтому закалка изделий из нержавеющей стали делится на два метода: общий и локальный.

Охлаждающая среда

Достижение требуемых свойств нержавеющих материалов во многом зависит от выбора метода охлаждения.

Различные марки нержавеющей стали охлаждаются по-разному.Если низколегированные стали охлаждают в воде или ее растворах, то для нержавеющих сплавов для этих целей применяют масляные растворы.

Важно: При выборе среды, в которой металл охлаждается при нагреве, помните, что охлаждение в воде происходит быстрее, чем в масле! Например, вода при 18°С может охладить сплав на 600°С за секунду, а масло только на 150°С.

Охлаждение происходит под проточной холодной водой для достижения высокой твердости металла.Кроме того, для повышения огнетушащего действия готовят соляной раствор для охлаждения, добавляя в воду около 10 % хлорида натрия, или кислую среду, в которой используют не менее 10 % кислоты (обычно серной).

Помимо выбора хладагента, важны также режим и скорость охлаждения. Падение температуры должно быть не менее 150°С в секунду. Таким образом, температура расплава должна упасть до 300°С за 3 секунды. Дальнейшее понижение температуры можно проводить любыми темпами, так как закрепленная в результате быстрого охлаждения при низких температурах конструкция уже не разрушится.

Примечание: если металл охладить слишком быстро, он станет хрупким! Это следует учитывать при самозакалке.

Методы охлаждения следующие:

  • При использовании одной среды продукт помещают в жидкость и держат там до полного остывания.
  • Охлаждение в двух жидких средах: масло и вода (или раствор соли) для нержавеющих сталей. Изделия из углеродистых сталей сначала охлаждают в воде, так как она является быстроохлаждающей средой, а затем в масле.
  • Струйный метод, при котором деталь охлаждается струей воды. Это очень удобно, когда вы хотите укрепить определенный участок изделия.
  • Метод постепенного охлаждения в зависимости от температурного режима.

Температурный режим

Правильный температурный режим закалки изделий из нержавеющей стали является важным условием их качества. Для достижения хороших характеристик их равномерно нагревают до 750-850°С и затем быстро охлаждают до 400-450°С.

Важно: Нагрев металла выше точки рекристаллизации приводит к грубой структуре, ухудшающей его свойства: чрезмерная хрупкость, приводящая к растрескиванию!

Для снижения напряжений при нагреве до требуемой температуры закалки металла иногда применяют постепенное охлаждение изделий, постепенно снижая температуру на каждой ступени нагрева. Данная технология позволяет полностью снять внутренние напряжения и получить прочное изделие с заданной твердостью.

Как закалить металл в домашних условиях?

Используя базовые знания, вы сможете закалить сталь в домашних условиях. Нагрев металла обычно производится с помощью огня, электрических муфельных печей или газовых горелок.

Закалка топора на костре и в печи

Если вы хотите придать дополнительную прочность своим домашним инструментам, например, сделать топор более прочным, проще всего закалить его дома.

Оси штампуются при производстве, чтобы можно было определить марку стали.В качестве примера рассмотрим процесс закалки инструментальной стали У7.

Технология должна быть выполнена в соответствии со следующими правилами:

1. Отжиг . Перед обработкой затупите острую кромку лезвия и поместите топор в горящую кирпичную печь, чтобы он прогрелся. Процедуру термической обработки необходимо тщательно контролировать во избежание перегрева (допускается нагрев 720-780°С). Более продвинутые мастера узнают температуру по цвету жара.

90 160

Новички могут проверить температуру с помощью магнита. Если магнит больше не липнет к металлу, то топор нагрелся выше 768°С (красный и темно-бордовый) и пора остывать.

Кочергой поднести раскаленный топор к дверце печи, глубоко удалить жар, закрыть дверцу и вентиль, оставить раскаленный металл в печи на 10 часов. Пусть топор постепенно остынет вместе с печкой.

2. Закалка стали .Разогрейте топор на костре, плите или печке до темно-красного цвета - температура 800-830°С (магнит перестал намагничиваться, подождите еще 2-3 минуты).

Отверждение происходит в нагретой воде (30°С) и масле. Опустите лезвие топора в воду на 3-4 см, интенсивно двигая им.

3. Разблокировка лезвия топора . Закалка снижает хрупкость стали и снимает внутренние напряжения. Отшлифуйте металл наждачной бумагой, чтобы лучше различать цвета белого.

Выдержать топор 1 час в духовке при 270-320°С. После экспозиции снять и охладить на воздухе.

Видео: термическая обработка топора в домашних условиях, три этапа: отжиг, закалка, отпуск.

Закалка ножа

Закалочные печи целесообразно использовать самостоятельно. Для предметов быта в виде ножей, топоров и прочего больше всего подходят небольшие муфельные печи.В них удается добиться гораздо более высокой температуры закалки, чем в огне, и легче добиться равномерного нагрева металла.

Такую печь можно сделать самостоятельно. В Интернете можно найти множество простых вариантов ее оформления. В таких печах металлическое изделие можно нагреть до 700-900°С.

Рассмотрим, как закалить нож из нержавейки в домашних условиях в электрической муфельной печи. Для охлаждения вместо воды или масла используется расплавленный сургуч (можно получить в воинской части).

Многих интересует, как правильно закалить металл в домашних условиях и в каких случаях требуется этот процесс? Закалку изделий из этого материала проводят, если необходимо повысить его прочность. Например, для упрочнения кромок для резки кухонной утвари (нож, секатор) или инструментов (стамеска, долото и др.) Кроме того, металл приобретает определенную пластичность, что облегчает обработку материала. Кузнецы хорошо знают этот принцип. В статье рассказывается, как закалить металл в домашних условиях.

Зачем твердеть?

Закалка металла способствует повышению твердости изделия примерно в 4 раза. В этом случае предмет из этого материала может легко прорезать стеклянную поверхность. Закалка требуется из-за недостаточной прочности объекта или наоборот. В первом случае изделия из металла будут дробиться, а во втором – разваливаться.

Проверка степени закалки металлического изделия

Для проверки степени затвердевания металлического изделия возьмите напильник и проведите инструментом по кромке разрезаемого предмета, например топором или ножом.Если вы чувствуете, что напильник начинает прилипать или прилипать к металлу, продукт недостаточно затвердел. При этом его край будет мягким и податливым.

Если инструмент легко отходит от объекта и, кажется, сглаживает его, а рука не чувствует неровностей, металл чрезмерно затвердел.

Металл можно закалить в домашних условиях. В этом случае не стоит прибегать к сложным технологиям. Процесс выполняется вручную.

Обратите внимание, что низкоуглеродистые стали не подлежат обработке.А вот добиться повышения прочности изделий из карбона ни реально.

Как работает закалка?

Технология закалки состоит из двух процессов - нагревания металлического изделия до высокой температуры и последующего охлаждения.

Термическая обработка поверхности целесообразна, если:

  • необходимо придать металлу дополнительную прочность;
  • требуется повышение уровня пластичности, например, в случае последующей горячей штамповки.

Цена закалки изделия из металла на профессиональном уровне 200 руб. за 1 кг. Обработка огнем мелких деталей дешевле. Стоимость данной услуги 20 руб.

Как закалить металл в домашних условиях? Необходимо ознакомиться с некоторыми нюансами этого дела.

Нагрев должен быть равномерным. На металле не должно быть черных или синих пятен. Не нагревайте изделие до экстремальных температур. Появление ярко-красного цвета говорит о том, что процесс идет нормально.

Какое оборудование используется для закалки?

Например, для закалки металла в доме в виде сверла используется электрическая или паяльная лампа или огонь. Что целесообразно в конкретном случае, зависит от того, какой температурный показатель требуется для обрабатываемого материала.

Охлаждение различных инструментов

Правила охлаждения инструментов могут отличаться. Процесс может осуществляться в один или несколько этапов. Все зависит от типа металла.

Как закалить металл не по всей поверхности, а только в определенном месте? В этом случае применяется струйная закалка. Указывает точечное направление струи холодной воды на объект.

Если операция проводится с одним охладителем, требуется специальное оборудование, такое как бочки или ведра. Для этого используется даже баня. Этот метод охлаждения подходит для объектов на основе углеродистой или легированной стали.

Различные среды используются, когда требуется двухступенчатая схема охлаждения для снижения температуры продукта.Этот процесс обеспечивает закалку металла. Сверла или диски сначала охлаждаются водой, затем машинным маслом или минеральным маслом. Охлаждение с его помощью является вторым этапом процесса, так как существует риск воспламенения из-за высокой температуры.

Использование воды для охлаждения

Основным теплоносителем является вода. Если добавить в него немного соли или мыла, скорость охлаждения изменится. Следовательно, темперирующий бак нельзя использовать для мытья рук. Для обеспечения одинакового показателя твердости на поверхности металла температуру жидкости следует поддерживать на уровне 20-30°С.Часто это невозможно изменить в баке. Запрещается охлаждать изделие под проточной водой.

Недостатком закалки в воде является появление множественных трещин на поверхности металла. Таким образом следует обрабатывать простые по форме или сцементированные объекты.

Что применяют для упрочнения деталей сложной формы?

Как закалить сложный металл? Для употребления пятидесятипроцентный раствор едкой соли используют либо холодным, либо подогретым до 50 - 60°С.Детали, нагретые и закаленные в соляной ванне, выходят ярко. Температура раствора не должна превышать 60°С.

Пары, образующиеся при отверждении, вредны для здоровья, поэтому гидромассажная ванна должна быть оборудована колпаком.

Как закаливается легированная сталь?

Как упрочнить металл? В домашних условиях легированную сталь обрабатывают в ванне с минеральными маслами. Таким же образом закаляются тонкие предметы из углеродистой стали. Преимущество масляных ванн в том, что скорость охлаждения не зависит от температуры масла.Он будет прогрессировать одинаково быстро по каждому из своих показателей.

Как правильно закалить металл в масле? В такую ​​ванну не должна попадать вода, так как это может привести к появлению трещин на поверхности металлического предмета. Учтите, что если масло нагреть до 100°С, попадание воды не приведет к растрескиванию изделия.

Дефекты масляной ванны

  • При закалке выделяются токсичные газы.
  • По этой теме создан массив.
  • Масло может загореться.
  • Качество отверждения в масляной ванне постепенно ухудшается.

Как упрочняется металл?

Все детали закалены и отпущены. Снимает внутреннее напряжение. В результате этого процесса снижается твердость и повышается пластичность материала.

Как выломать закаленный металл? В зависимости от требуемой температуры процесс проводят:

  • в масляных ваннах;
  • в ваннах с селитрой;
  • в печах с циркуляцией воздуха;
  • в щелочных ваннах.

От чего зависит выбор температуры отпуска?

Как правильно разрыхлить затвердевший металл, что нужно учитывать? Температура отпуска является важным фактором. Это зависит от марки стали и требуемого показателя твердости изделия. Например, изделие, для которого требуется HRC 59 – 60, закаливают при 150 – 200°С. При этом внутренние напряжения уменьшаются, а твердость практически не изменяется.

Понижается при 540 - 580°С.Этот процесс называется вторичной закалкой. Его эффект заключается в повышении твердости продукта.

Металл закален в тени. Его нагревают в печах или горячем песке. Оксидная пленка, появляющаяся при нагревании, окрашивается в разные цвета. При этом поверхность металлического изделия очищают от окалины, копоти и масла.

Металл после отпуска обычно охлаждают на воздухе. Хромоникелевые изделия охлаждают в воде или масле, так как медленное охлаждение этих марок приводит к отпускной хрупкости.

на открытом огне?

Как закалить металл в огне? Для того чтобы без труда провести процесс закалки металла в домашних условиях, нужно разжечь костер и подготовить две емкости большой емкости. В костре должно быть много горячих углей.

Налейте дизельное топливо или моторное масло в одну емкость и чистую воду в другую. Лучше, если это будет колодец. Изначально готовится инструмент, с помощью которого металл будет разогреваться до предела. Используются кузнечные щипцы.Но если это не так, вы можете использовать что-то подобное.

После проведения подготовительных работ сверла по металлу или другие инструменты помещают в центр пламени на раскаленные угли. Белые угли намного горячее остальных. Процесс отверждения следует тщательно контролировать. Пламя костра должно быть алым. Если огонь станет белым, есть риск перегрева или даже прогорания металла.

Необходимо следить за тем, чтобы алый цвет равномерно распределялся по всем участкам пожара.На краю металлического изделия не должно появляться черных пятен. Появление синих пятен на материале свидетельствует о чрезмерном размягчении материала и его чрезмерной пластичности. Этого нельзя допустить.

После того, как металлическое изделие сгорело в огне, его необходимо убрать из места обитания. Раскаленный предмет опускают в емкость с маслом повторно, с интервалом в 3 секунды. Временной интервал постепенно увеличивается. На этом этапе нельзя медлить. Операция проводится быстро и внезапно.Изделие погружают в масло до тех пор, пока его цвет не перестанет быть ярким и насыщенным.

Затем объект погружается в ведро с водой, которое следует слегка встряхнуть. Будьте особенно осторожны на этом этапе, так как капли масла на ноже или топоре могут засохнуть при погружении в водную среду. Сверла следует погружать в жидкость толстым концом.

Теперь вы знаете, как правильно закалять металл. При соблюдении всех рекомендаций процесс принесет желаемый эффект.

Когда используется электрическая духовка?

В домашних условиях нужно закалить изделия из цветных металлов или стали. В этом случае потребуется очень высокая температура до 900 ºС и более.

Нагреть металлическое изделие до такого показателя может только электрическая или муфельная печь. Последний можно сделать своими руками, но не электрический.

Как сделать муфельную печь?

Как закалить металл в домашних условиях в муфельной печи своими руками? Такой прибор станет очень нужным в хозяйстве.Он позволит проводить термообработку металлических изделий без лишних манипуляций. Для изготовления печи своими руками требуется огнеупорная глина, используемая для покрытия. Из этого материала создается камера толщиной не более 1 см, а ее размеры должны быть 210х105х75мм.

Высекая муфельную печь своими руками, прибегают к использованию заранее подготовленной картонной формы. Чтобы он не прилипал, его пропитывают парафином.

Глина намазывается на форму изнутри. В этом случае он не даст усадки при высыхании.При затвердевании сам материал отходит от края формы. Огнеупорная глина может стать основой топочной дверки.

Дать домашней муфельной печи высохнуть на воздухе. Затем полностью высушивают в духовке при 100 ºС. Дверца и камера загораются постепенно по мере повышения температуры до 900 ºС.

Дайте деталям остыть, не вынимая их из печи. Затем к нему крепится дверь. Его поверхность полируется напильником.

На камеру намотано 18 м нихромовой проволоки. Его толщина должна быть 0,75 мм. Первый и последний витки должны быть скручены. Для предотвращения коротких замыканий расстояние между витками замазывают глиной. На высохший слой материала следует нанести еще один слой толщиной 12 см.

Муфельная печь своими руками заключена в металлический каркас размерами 270х200х180 мм.

Для облегчения монтажа корпуса он должен быть оснащен двумя съемными крышками, которые крепятся винтами.

Дверца крепится к передней крышке с помощью шарнира. Он должен открываться горизонтально. Установите керамическую часть на эту дверь с помощью болтов и прокладок.

Все щели замазаны глиной и края проволоки сняты для крышки задней рамы.

Затем выполняется соединение и изготавливается стандартный кабель с вилкой. Все отверстия между нагревательными элементами и рамой заполнены асбестовой крошкой.

Для установки термопары и возможности следить за затвердеванием металла в камере необходимо просверлить два отверстия.Диаметр первого должен быть 1 см, а второго 2 см, к которому крепятся запирающиеся металлические шторы.

Вес домашней муфельной печи 10 кг. Нагревается до 900 ºС за один час. С его помощью можно улучшить процесс закалки сверл, напильников, штампов и многих других изделий из металла.

Муфельное оборудование для закалки металла – не единственное устройство. Для этого используют камерное устройство, электрическую или тепловую печь, а также банную печь.Сделать муфельную печь своими руками выгоднее, чем покупать готовое оборудование. Например, средняя цена такого устройства на рынке составляет 40 000 рублей.

Говоря простым языком, процесс закалки металла заключается в повышении температуры образца до высоких значений, а затем его охлаждении. Но не все так просто. Это объясняется тем, что разные виды металлов отличаются по строению и, соответственно, по определенным свойствам. Поэтому для их отверждения используются определенные методы (и температуры).Мы поговорим о них, а также о деталях операций, связанных с ними.

Прежде всего стоит отметить, что термическая обработка (закалка) металлических изделий (или заготовок) осуществляется в двух случаях.

Сначала при необходимости увеличьте прочность материала (в несколько раз). Практически каждый сталкивается с ним в повседневной жизни. Например, для «укрепления» лезвий кухонной утвари (ножи, топоры для рубки мяса) или инструментов (стамески, стамески и т. д.).

Во-вторых, для придания металлу некоторой пластичности, что значительно облегчает дальнейшую работу с материалом ("горячая ковка").Это хорошо известно тем, кто занимается кузнечным делом. Рассмотрим все этапы технологии закалки металлических изделий в домашних условиях.

Тепло

Главное условие качественной закалки – однородность, отсутствие на образце темных пятен (синих или черных). Металл не должен нагреваться до «белого каления». Признаком оптимального утепления является приобретение ярко-алого (красного) цвета. Источником тепла может быть что угодно – паяльная лампа, электрическая плита, газовая горелка, открытый огонь.Его выбор зависит от температуры, которая должна быть достигнута для данной марки стали.

Охлаждение

Существует несколько методов выполнения этой производственной операции. Может быть как острым, так и постепенным, ступенчатым. Специфика определяется типом металла.

Закалка струей

Применяется, если необходимо обработать не весь образец, а отдельный участок поверхности. К нему направляется поток холодной воды.

С одним «кулером»

Само собой разумеется, что подходящая тара (ведро, бочка, кадка) предварительно установлена. Обычно используется для заготовок из легированной или углеродистой стали.

С двумя

В качестве «охладителя» используется носитель

с различной способностью понижать температуру материала. Следовательно, процесс является двухстадийным, что обеспечивает «отпуск» металла. Например, сначала охлаждение производится в воде, затем в масле (например, машинном или минеральном), так как от высокой температуры оно может загореться.

Есть и другие способы, но ими обычно пользуются мастера, работающие на профессиональном уровне и хорошо разбирающиеся в металлах. Например, отверждение изотермическое. Подробно на них останавливаться нет смысла, ведь сначала необходимо объяснить, что такое мартенситные и аустенитные стали.

Что охлаждать?

Мы уже упоминали, что чаще всего это делается с помощью холодной воды и масла. Но это не единственные возможные «кулеры».Дело в том, что при такой закалке некоторые марки стали становятся хрупкими. Поэтому на практике применяют и другие среды, способные сильно понизить температуру металла.

Например, жидкий воск. Он больше подходит для работы с плоскими заготовками, которые после доведения их температуры до необходимого значения полностью погружают в него, а затем последовательно, несколько раз подряд, до полного затвердевания восковой мастики.

В качестве «охладителей» мастера используют также такие вещества, как щелочи, растворы с высокой концентрацией солей и ряд других, даже расплавленный свинец.

Как проверить качество лечения? Есть достаточно простой способ - обычным файлом.

  • Если предмет буквально "подпрыгивал" при обработке предмета, то он оказывался "стеклянным". Такой металл перегревается и легко крошится.
  • А вот «залипание» инструмента свидетельствует о том, что металл оказался мягким («пластилиновым»), недостаточно закаленным, и прочность изготовленной из него детали весьма сомнительна.

  • Все металлические изделия, с которыми мы сталкиваемся на практике, имеют неоднородный состав.Существует несколько типов стали, и не все из них можно подвергать термообработке. Например, низкоуглеродистая сталь не закаливается.
  • Если в быту необходимо укрепить столовый нож или топор, то специальные знания в области металлургии не нужны. Но начинающему кузнецу следует напомнить, что прежде чем приступать к термической обработке заготовки, необходимо выяснить, что это за материал (марка стали). В этом вам поможет соответствующая справочная таблица, в которой для каждого из них указано время термического воздействия, температура и оптимальный способ охлаждения.

Может появиться в любое время. На рынке представлено множество различных инструментов, которые невозможно закалить при производстве или, наоборот, перегреть при термообработке. Например, можно вспомнить известные упражнения для муштра. Если сталь не закалена до стандарта, она будет гнуться. Если сталь слишком закалена, сверло, скорее всего, начнет крошиться.

Аналогичное описание относится к любому стальному материалу.Проверить металл в магазине, конечно же, не получится. В этом случае остается только один вариант, речь идет о закалке стали в домашних условиях.

Проверка качества металла в домашних условиях

Первым шагом после покупки металлического предмета является проверка его качества. Это можно сделать с помощью простого паяльника. Жало паяльника проводят по металлу , чтобы найти дефекты выработки инструмента. Если паяльник прилипает к поверхности, значит, сталь не закалена, и инструмент при частом использовании деформируется.Если, с другой стороны, жало паяльника плавно скользит по стали и почти отскакивает от нее, металл слишком закален. В этом случае необходимо провести термическую обработку стального инструмента для повышения его прочности.

Техника закалки

В интернете можно найти много способов и видео по закалке металлических предметов, но большинство из них требуют специального оборудования, но есть способы, помогающие улучшить качество стали подручными средствами.

Сначала нужно определить, что такое закалка стали. Основной процесс делится на две части, а точнее, нагрев металла до высокой температуры и последующее его охлаждение. На первый взгляд процесс кажется простым, но должен учитывать структуру и свойства металла . Если его начнут нагревать без разбора, материал, скорее всего, деформируется. Особенно часто деформация происходит с мягкой сталью, поэтому, если структура металла неизвестна, термообработку лучше не применять.

Закалка сталей оправдана только в определенных случаях.

  1. Необходимо увеличить прочность инструмента . Например, это может быть обычная кухонная утварь, стамеска или стамеска.
  2. Повышение пластичности металла также требует термической обработки для дальнейшего упрощения операции горячей штамповки.

Также можно заказать услугу закалки стали у специалистов, тем более что стоимость приемлемая.Кузнецы обычно берут не более 100-150 рублей за 1 кг металла крупной конструкции. Если упрочнять мелкие детали, цены примерно 6-20 руб. Это не гарантирует качество инструментов, поэтому многие люди пытаются применить для термообработки на месте , чтобы следить за процессом.

Прежде всего, при нагреве стали следует помнить несколько правил. Сталь может быть повреждена, если температура металла поднимается выше нормы. При этом инструмент может приобретать черный или синий оттенок , который в итоге даже наждачной бумагой не зашкурить.Чтобы избежать такого недостатка, металл должен иметь в своей структуре достаточное количество углерода, а повышение температуры не следует завышать. Обычно сталь считается горячей, если появляется красный оттенок.

Для термической обработки стальных инструментов можно использовать отрезной станок, паяльную лампу, электрическую или газовую плиту. В некоторых случаях нагрев металла может производиться также на огне . По сути, нет никакой разницы, где лучше греть металлическое изделие.Только на открытом воздухе при нагревании огнем может не хватить тепловой энергии для достижения необходимой температуры. Поэтому важно заранее уточнить температуры плавления и затвердевания материала.

При термообработке также необходимо принять решение о охлаждающей жидкости. Для этого подойдет любая емкость с водой, главное, чтобы средство поместилось полностью. Если расходная сталь закалена, можно использовать и обычную перфорированную бутылку. Для термической обработки топора, металлолома и других подобных инструментов следует выбирать емкость большого объема.В некоторых случаях может быть уместна даже ванна, тем более что нет риска деформации.

Охладитель подбирается не только с учетом размеров стального предмета, но и способа термообработки. Иногда вы закаляете только определенную область , и в этом случае можно использовать только взрывное охлаждение. Точнее, обычную воду по каплям наливают на материал в том месте, которое необходимо отвердить. Особенно часто этот метод применяют при термической обработке сверл или гвоздей с целью улучшения качества наконечника.Технику закаливания можно разделить на несколько уровней.

Уровни охлаждения следующие:

  • резкий;
  • однократно;
  • постепенный.

Для разового охлаждения чаще всего используется простая емкость с водой. Если используется двухступенчатое охлаждение, в процессе используются два разных метода. Это, в свою очередь, улучшает не только качество, но и отпуск стального материала. Сталь сначала погружают в чистую воду, а затем адаптируют для дальнейшего охлаждения в машинном масле или минеральном масле .Процесс довольно опасный, так как нужно охлаждать продукт в воде, чтобы масло не загорелось.

Закалка стали на открытом огне

Как закалить металл в доме на открытом огне? Вопрос достаточно распространенный и способов много. Проведение термообработки на открытом огне может быть не столь эффективным, но в то же время снижает риск возгорания , особенно при использовании масла при охлаждении стального материала.

Первый шаг — подготовка инструментов.Необходимо взять стальной материал, который будет подвергаться термообработке, кузнечные щипцы или инструмент-аналог и две емкости. В одну емкость налейте воду, а в другую добавьте моторное или дизельное топливо.

Затем вы должны разжечь огонь, используя много угля. В отличие от большинства методов нагревания металла, здесь материал должен располагаться непосредственно на углероде и желательно, чтобы они были белыми, так как дают самую высокую температуру.Огонь, окутывающий сталь, должен быть багряным. Если возникнет белый огонь, можно предположить, что начал гореть стальной материал . В этом случае его не спасти, поэтому лучше не доводить закалку до такой стадии плавления.

Также нельзя допускать появления черных или синих пятен на металлическом изделии. Синий цвет означает, что сталь слишком сильно размягчилась и начала деформироваться, поэтому стоит время от времени проверять оттенок материала.Полная деформация металла происходит, когда предмет становится белым.

После нагрева стального материала снимите его с огня и опустите в маслянистую жидкость. Металл следует погружать несколько раз с интервалом в три секунды, постепенно увеличивая это время. Самое главное, делать все не торопясь, но и не медлить, ведь сталь можно окунать только в том случае, если материал имеет соответствующий тон тепла. Затем металлическое изделие помещают в чистую воду, но здесь нужно быть предельно осторожным, так как оставшиеся капли масла могут просто взорваться.Если процедура проводится с учетом всех рекомендаций, металлическое изделие можно просто оставить в воде до полного остывания.

Также обратите внимание, что, в отличие от обычных инструментов, удлиненные предметы, такие как сверла или гвозди, нельзя опускать вбок , так как нижняя часть может просто сплющиться при воздействии высокой температуры и внезапном контакте с водой. Такие продолговатые предметы погружаются в воду вертикально, концом большего диаметра.

Закалка стали в домашних условиях в печи или огне пригодна только в том случае, если используется простой тип материала. При закалке цветных металлов требуется слишком высокая температура, которая составляет 600-900 градусов. Такого результата можно добиться с помощью доменных печей, но не в домашних условиях.

Применение

Использование термической обработки металлов позволяет улучшить качество инструментов или расходных материалов. При закалке стали в домашних условиях важно помнить основные рекомендации, чтобы не деформировать материал.

.

Смотрите также