Закалка нержавеющей стали в домашних условиях


процесс закалки, различие от закалки углеродистой стали

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

Различия в закалке нержавеющей и углеродистой стали

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

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

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

По отношению к нелегированным углеродистым нержавеющие стали требуют:

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

Как закалить низкоуглеродистую нержавейку с предварительной цементацией?

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

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

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

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

Как закалить нержавеющую сталь с промежуточным насыщением поверхностного слоя углеродом?

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

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

Закалка нержавейки в домашних условиях


Для чего нужна закалка стали?


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

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

Метод проверки металла на твердость

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

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

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

Особенности процесса

При закалке стали требуется непрерывное наблюдение за:


Как происходит процесс закалки сталей

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

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

Различия в закалке нержавеющей и углеродистой стали

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

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

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

По отношению к нелегированным углеродистым нержавеющие стали требуют:

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

Как закаливать сталь в домашних условиях?

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

Необходимые инструменты

Для того чтобы закаливать сталь в домашних условиях необходимо вооружиться:

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

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

Способы закаливания

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

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

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

В качестве охлаждающей среды чаще всего используют:

  • Машинное масло;
  • Сургуч.

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

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

Как выбрать температурный режим?

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

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

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

Мастер-класс по закаливанию кухонного ножа

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

Возьмите:

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

Поэтапный процесс:

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

Мастер-класс по закаливанию топора

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

Возьмите:

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

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

Основные этапы процессы каления

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

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

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

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

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

На заметку

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

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

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


Режимы отжига углеродистых сталей

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

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

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

Как закалить нержавеющую сталь с промежуточным насыщением поверхностного слоя углеродом?

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

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

краткое описание, особенности и инструкция

Не всегда необходимо специализированное оборудование, чтобы закалка металла в домашних условиях своими руками получилась безупречной. С этой задачей вполне может справиться каждый желающий. При желании, имея набор базовых знаний, простой костер в качестве печи для нагрева, а также немного свободного времени, можно получить отличный клинок с хорошей закалкой. А если есть возможность воспользоваться профессиональным оборудованием для закалки, то результаты превзойдут все ожидания. Закалка ножа в домашних условиях в первую очередь начинается с выяснения марки стали, из которой изготовлен клинок. Только после этого выбирается метод самой закалки.

Особенности закалки

Чтобы разрешить вопрос о том, как правильно закалить нож в домашних условиях, нужно подобрать необходимый материал, в зависимости от того, что есть под рукой, будь то металлическая пластина, автомобильная рессора или же старые инструменты, которые по каким-либо причинам стали не нужны. В любом случае этот некогда безликий кусок металла, пройдя правильную закалку, станет первоклассным клинком, который прослужит еще долгие годы.

Закалка самодельного ножа не принесет никакого результата и даже навредит в случае, если не соблюдать все необходимые правила. Так, если нож недостаточно был нагрет над пламенем, то его лезвие покроется микротрещинами и будет тупиться в одно мгновение.

Прямо противоположный результат будет иметь излишняя закалка ножа, ведь он станет не только с трещинами, но и хрупким, и при любой возможности будет скалываться.

Действительно хорошая закалка позволит лезвию изгибаться до 45 градусов, но без нагрузки, а далее такое лезвие придет в исходное состояние. Также нож приобретет прочность, достаточную даже для экстремального использования, вплоть до резки дерева.

Как сделать нож своими руками? Закалка ножа и температурный режим

Многие ошибочно думают, что наилучшей закалкой будет максимальный нагрев стали и потом резкое его охлаждение. Только с помощью таблиц и других справочных материалов можно выяснить необходимую температуру. В этом и заключаются ослбенности закалки стали. Не каждый разберется с таким большим количеством новой информации. Тем более не каждый обладает достаточным знанием марки стали, из которой изготовлен клинок, поэтому можно прибегнуть к более простому способу:

  • Изделия из стали с низким содержанием углерода необходимо закаливать при температуре 800 градусов. Но в домашних условиях практически невозможно добиться такого точного результата. Поэтому допускается температура примерно в 750 градусов и максимум до 950.
  • Стали, которые имеют высокое содержание углерода, закаливаются при температуре 850 градусов. Нижним пределом является отметка в 680.
  • Куда сложнее работать с легированными сталями, ведь для хорошей закалки их необходимо как следует прогреть, а точнее минимум до 850 градусов, а максимум до 1150.

Методы определения температуры

Для верного нагревания клинка потребуется прибор для бесконтактного определения температуры. Не у каждого дома есть такой инструмент, ведь в повседневной жизни его практически негде применить.

Для таких случаев существуют свои хитрости. Применить их может каждый, ведь всегда хочется получить хороший результат при минимальных затратах. Закон Кюри гласит о том, что при нагревании стали до необходимой температуры закалки она теряет некоторые свои свойства, а точнее перестает магнититься. Поэтому в данном случае потребуется только магнит для проверки температуры нагревания изделия.

Закалка ножа в домашних условиях: технология

Чтобы не навредить клинку, а сделать его прочнее, острее и более устойчивым к внешним воздействиям, следует использовать пошаговую инструкцию:

  1. Не стоит сразу брать готовое изделие для закалки. Для начала необходимо приобрести небольшой кусок точно такой же стали. Как вариант, можно отпилить немного со стороны рукояти. Это нужно для того, чтобы проверить правильность всех действий, а в конце необходимо провести испытания на прочность, а также на то, как сталь держит заточку после закалки.
  2. Перед началом закалки для получения более высокого результата необходимо как следует прогреть нож в глиняной печи, доведя его до температуры закалки. Принцип работы такой печи заключается в том, что клинок не контактирует с источником огня, а равномерно прогревается за счет печи. Альтернативой может являться самодельная печка, выполненная из кирпича. В этом случае закалка ножа не принесет непредвиденных затрат.
  3. Необходимо подготовить источник нагрева стали для закалки, для этого вполне подойдет паяльная лампа, костер, импровизированная печь. Можно просто купить газовую горелку, которая является общедоступной и имеет относительно невысокую цену. Естественно, если есть возможность воспользоваться кузнечным горном, то это будет наилучшим вариантом, но не у каждого есть доступ к такому узкоспециализированному оборудованию.
  4. Заранее приготовить клещи, с помощью которых будет удерживаться клинок во время нагревания. Важным фактором является достаточная длина ручек клещей, так как во время нагрева и охлаждения есть большая вероятность ожога, поэтому стоит обезопасить себя заблаговременно.
  5. Запастись металлическими емкостями для охлаждающей жидкости. В качестве охладителя, как правило, используется минеральное масло. Дело в том, что именно масло способно с достаточной скоростью остудить разогретую заготовку, не нанося повреждений.

Что далее?

Только после того как все вышеописанные условия были выполнены, можно начинать нагрев заготовки. Если речь идет о заготовке, то процедура начинает выполняться сразу, а если происходит закалка ножа в уже собранном состоянии, то перед началом необходимо снять ручку, иначе она попросту придет в негодность и сгорит, что доставит в очередной раз лишние хлопоты.

Процесс закалки в домашних условиях

Уже выяснили, что процедура не принесет особых затрат, как и не требует академических знаний. Выполнить все процедуры закалки можно в личной мастерской или на придомовом участке, так как все это делается не в серийном производстве, а в единичном случае. Для домашних условий вполне приемлемы способы закалки, описанные ниже.

Нагрев определенных участков

Данный метод закалки построен на том, что различные части ножа нагреваются по отдельности. Условно можно разделить заготовку на две части. Это режущая часть и рукоять. Для рукояти не нужна закалка, которая позволит держать заточку или повышает прочность. Как правило, на рукоять ножа не поступает достаточно сильных нагрузок, поэтому ее можно трижды накалить до 300 градусов с последующим охлаждением. Но вот для рабочей части ножа такая закалка не подойдет. Ее нужно один раз нагреть до подходящей температуры, после чего с помощью магнита убедиться в правильности выбора температурного режима. Только убедившись, можно окунать заготовку в емкость с маслом.

Равномерный нагрев

При использовании данной методики потребуется неоднократное использование охлаждающей жидкости, поэтому нужна не одна емкость, а несколько. В основе всего процесса лежит равномерный нагрев заготовки в печи. Если периодически окунать деталь в масло, со временем оно будет нагреваться, поэтому и придется менять емкость. После полного нагрева до необходимой температуры нужно резко поместить изделие в масло, чтобы как можно быстрее охладить его.

Неоднократно было замечено, что в процессе нагрева закаливаемая заготовка заметно меняет цвет, в процессе были замерены температуры, что привело к определенным выводам. Чем дольше греется заготовка, тем выше ее температура, а в цветовой гамме это выражалось как приобретение более светлого оттенка. В момент, когда металл имел красно-коричневый цвет, температура заготовки составляла примерно 530-580 градусов, затем ее оттенок перетекал в бордовый, и на замере температуры показания были 650-720 градусов. Со временем бордовый превратился в красный, на замерах уже результаты в 720-950 градусов. И только после отметки в 950 металл стал приобретать ярко-оранжевый оттенок.

Данные измерения помогают извлечь еще одну хитрость, которая, несомненно, поможет домашнему мастеру при закалке, особенно если раньше подобного опыта не было.

Также стоит отметить, что при использовании стали с содержанием хрома температура нагрева меняется медленнее. Поэтому, чтобы достичь тех же результатов, придется потратить немного больше усилий и времени.

Закалка режущей кромки ножа графитом и охлаждение

Охлаждение заготовки – это самое важное при закалке. Только так клинок получит необходимые свойства. Если охлаждение будет неправильным, тогда заготовка попросту отправится на утилизацию, так как повторная закалка снижает свойства металлов.

Скорость

В процессе охлаждения важную роль играет скорость. Сама скорость охлаждения напрямую зависит от жидкости, которая применяется. На протяжении многих лет тестировались различные жидкости, но добиться поистине внушающих результатов удалось только при использовании воды и минерального масла. Вода способна остудить клинок с достаточно большой скоростью, а точнее 1 мм/сек. А вот при использовании масла было замечено, что заготовка остывает в два раза быстрее.

Если рассмотреть охлаждение заготовки, выполненной из нержавеющей стали, которую довольно часто используют в производстве ножей из-за ее свойств, то в процессе нагрева заготовки необходимо трижды опускать ее в емкость с маслом. И только после того, как заготовка приобретет ярко-красный оттенок, ее необходимо опустить в воду. Важно, чтобы в емкости с водой была циркуляция. Добиться этого можно постоянным притоком воды либо хорошенечко разболтать емкость с водой непосредственно перед погружением заготовки.

Только когда процесс закалки стали полностью разобран, можно обратить внимание на закалку в графите. Где она используется? Данный способ особенно эффективен при закаливании самодельных ножей. Процедура практически ничем не отличается, кроме этапа нагрева. Весь нагрев происходит в графитовой стружке, которая позволяет максимально равномерно прогреть толстые заготовки.

Закалка режущей кромки ножа графитом

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

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

Закалка режущей кромки ножа


Берем нож.

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

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

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

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


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



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


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

Результат закалки ножа



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

Режем стеклянную банку.

Насечки оставляет будь здоров!
Стучим по стальному гвоздю.

Результат отменный – на ноже ни царапины.

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

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

Смотрите видео процесса закалки ножа


Сталь 95Х18 , описание свойств и режим закалки , термообработка

Краткие обозначения:
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа   ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 - предел упругости, МПа   - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа   σизг - предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 - относительное удлинение после разрыва, %   σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 иσсж - предел текучести при сжатии, МПа   J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν - относительный сдвиг, %   n - количество циклов нагружения
- предел кратковременной прочности, МПа   R иρ - удельное электросопротивление, Ом·м
ψ - относительное сужение, %   E - модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2   T - температура, при которой получены свойства, Град
sT - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа   l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB - твердость по Бринеллю   C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV - твердость по Виккерсу   pn иr - плотность кг/м3
HRCэ - твердость по Роквеллу, шкала С   а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В   σtТ - предел длительной прочности, МПа
HSD - твердость по Шору   G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Справочник нержавеющего металлопроката- Stalprokats.ru

СТАЛЬ СОРТОВАЯ И КАЛИБРОВАННАЯ
КОРРОЗИОННОСТОЙКАЯ, ЖАРОСТОЙКАЯ И ЖАРОПРОЧНАЯ

ГОСТ 5949-75. Настоящий стандарт распространяется на горячекатаную и кованую сталь диаметром, стороной квадрата или толщиной до 200 мм; калиброванную сталь диаметром или стороной квадрата до 70 мм; со специальной отделкой поверхности коррозионностойкую, жаростойкую и жаропрочную. Сортамент, форма и размеры стали должны соответствовать требованиям: горячекатаной круглой ГОСТ 2590-88; горячекатаной квадратной, ГОСТ 2591-88; кованой круглой и квадратной ГОСТ 1133-71; горячекатаной и кованой полосовой ГОСТ 4405-75; горячекатаной полосовой ГОСТ 103-76; горячекатаной шестигранной ГОСТ 2879-88; калиброванной круглой ГОСТ 7417-75; калиброванной квадратной ГОСТ 8559-75; калиброванной шестигранной ГОСТ 8560-78; со специальной отделкой поверхности ГОСТ 14955-77.

СТАЛИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ И СПЛАВЫ
КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ, ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ

ГОСТ 5632-72. Настоящий стандарт распространяется на деформируемые стали и сплавы на железоникелевой и никелевых основах, предназначенные для работы в коррозионно-активных средах и при высоких температурах. К высоколегированным сталям условно отнесены сплавы, массовая доля железа в которых более 45 %, а суммарная массовая доля легирующих элементов не менее 10 %, считая по верхнему пределу, при массовой доле одного из элементов не менее 8 % по нижнему пределу. К сплавам на железоникелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в железоникелевой основе (сумма никеля и железа более 65 % при приблизительном отношении никеля к железу 1:1,5). К сплавам на никелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в никелевой основе (содержания никеля не менее 50 %).


ЛИСТ

СТАЛЬ ТОЛСТОЛИСТОВАЯ
КОРРОЗИОННОСТОЙКАЯ, ЖАРОСТОЙКАЯ И ЖАРОПРОЧНАЯ.

ГОСТ 7350. Толстолистовая, горячекатаная и холоднокатаная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная сталь, изготовляемая в листах. Горячекатаную толстолистовую сталь изготовляют толщиной от 4 до 50 мм, холоднокатаную от 4 до 5 мм. Толстолистовую сталь изготовляют следующих марок: 20Х13, 09Х16Н4Б, 12Х13, 14Х17Н2, 08Х13, 12Х17, 08Х17Т, 15Х25Т, 07Х16Н6, 09Х17Н7Ю, 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М2Т, 20Х23Н13, 08Х18Г8Н2Т, 15Х18Н12С4ТЮ, 10Х14Г14Н4Т, l2X17Г9АН4, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 10X17h23М3Т, 08Х17Н15М3Т, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 12Х18Н9Т, 04Х18Н10, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Б, 03Х21Н21М4ГБ, 03Х22Н6М2, 03Х23Н6, 20Х23Н18, 12Х25Н16Г7АР, 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ, 15Х5М.

СТАЛЬ ТОНКОЛИСТОВАЯ
КОРРОЗИОННОСТОЙКАЯ, ЖАРОСТОЙКАЯ И ЖАРОПРОЧНАЯ.

ГОСТ 5582. Тонколистовая, горячекатаная и холоднокатаная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная сталь, изготовляемая в листах. Горячекатаную тонколистовую сталь изготовляют толщиной от 1,5 до 3,9 мм, холоднокатаную от 0,7 до 3,9 мм. Тонколистовую сталь изготовляют следующих марок: 11Х11Н2В2МФ, 16Х11Н2В2МФ, 20Х13, 30Х13, 40Х13, 09Х16Н4Б, 12Х13, 14Х17Н2, 08Х13, 12Х17, 08Х17Т, 08Х18Тч, 08Х18Т1, 15Х25Т, 15Х28, 20Х13Н4Г9, 09Х15Н8Ю, 07Х16Н6, 08Х17Н5М3, 20Х20Н14С2, 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М2Т, 20Х23Н13, 15Х18Н12С4ТЮ, 10Х11Н20Т2Р, 10Х13Г18Д, 10Х14Г14Н4Т, 10Х14АГ15, 12Х17Г9АН4, 03Х17Н14М3, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х17Н15М3Т, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н10Е, 03Х18Н11, 03Х18Н12-ВИ, 08Х18Н12Т, 08Х18Н12Б, 03Х21Н21М4ГБ, 20Х23Н18, 20Х25Н20С2, 12Х25Н16Г7АР, 06ХН28МТ, 06ХН28МДТ

СТАЛЬ ЛИСТОВАЯ ГОРЯЧЕКАТАНАЯ
ДВУХСЛОЙНАЯ КОРРОЗИОННОСТОЙКАЯ.

ГОСТ 10885. Горячекатаные двухслойные коррозионностойкие листы с основным слоем из углеродистой или низколегированной стали и плакирующим слоем из коррозионно-стойких сталей и сплавов, никеля и монель-металла.


ТРУБЫ

ТРУБЫ БЕСШОВНЫЕ ХОЛОДНО И ТЕПЛОДЕФОРМИРОВАННЫЕ
ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА

ГОСТ 9940-81. По длине трубы изготавливаются мерной и кратной от 1.5м до 8.5 м. Немерная длина: от 1.5 до 8 м для диаметров 76 - 114 мм от 1.5 до 9 м для диаметров 121 - 159 мм. Трубы могу быть изготовлены из стали марок: 15Х25Т, 08Х22Н6Т, 08Х17Н15М3Т, 08Х13, 12Х13, 12Х17, 04Х18Н10, 08Х18Н10, 17Х18Н9, 15Х28, 08Х20Н14С2, 08Х18Н12Б, 12Х18Н9.

ГОСТ 9941-81. Трубы изготавливаются из марок стали 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, по согласованию потребителя с поставщиком трубы могут изготовляться из других сталей, марок, оговоренных ГОСТ 9941-81. Трубы изготовляются термически обработанными. По требованию потребителя трубы поставляются без термической обработки и осветления поверхности. Трубы подвергаются механическим испытаниям: на растяжение, раздачу и сплющивание.

ГОСТ 24030. Трубы изготовляются по ГОСТ 24030 из стали марки 08Х18Н10Т холодно- и теплодеформированные. По требованию заказчика поверхность труб может быть: электрохимполированная наружная; электрохимполированная наружная и внутренняя; электрохимполированная внутренняя; шлифованная наружная; светлая после травления; светлая после термической обработки в безокисленной атмосфере.

ГОСТ 10498. Трубы бесшовные, особотонкостенные из коррозионностойкой стали 4 - 60 мм, толщиной стенки 0,12-1,0 мм, мерной длины от 0,5 до 4м (по требованию потребителя до 7 м),   кратной в пределах немерной, из стали марок 06Х18Н10Т 08Х18Н10Т,09Х18Н10Т. Поверхность труб должна быть травленой. По требованию потребителя поверхность труб должна быть: наружная - шлифованной или электрохимически полированной. Внутренняя - электрохимически полированной.

ГОСТ 14162-79. Трубки стальные малых размеров (капиллярные). Применяются для трубопроводов и деталей конструкций разного назначения. Размер трубок от диаметра 1,2 мм с толщиной стенки 0,12 мм до диаметра 5 мм, толщина стенки 1,6 мм. По длине трубки изготовляются немерные не менее 0,3 м, кратные и мерные не более 4 м, в буртах не более 160 м, по требованию потребителя кратные и мерные не более 7 м. Трубки изготовляются из стали марок 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 48НХ.

ГОСТ 19227-73. Трубы стальные бесшовные для маслопроводов и топливопроводов применяются в авиационной технике. Трубы изготовляются от диаметра 4 мм, толщиной стенки 0,5 мм до диаметра 70 мм толщиной стенки 3 мм из сталей 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т-ВД, 12Х18Н10Т-ВД, немерные длиной 1,5-7 м мерной и кратной в пределах немерной. Трубы изготовляются из предварительно обточенной заготовки со шлифованной наружной и пассированной внутренней поверхностями. По требованию потребителя с электрополированной наружной и внутренней поверхностями.

ТУ 14-3-197-89. Трубы бесшовные из коррозионностойких марок стали с повышенным качеством поверхности. Трубы изготовляются размерами от диаметра 6 мм, толщиной стенки до 1 мм, до диаметра 57 мм, толщиной стенки 3,5 мм. Длиной: немерные 1,6-8 м; мерной от 1,5 - 7 м, кратной в пределах немерной; по соглашению сторон не длиннее 10 м, а с внутренней полировкой не длиннее 7 м из предварительно обточенной и расточенной заготовки. Трубы, применяемые, в энергомашиностроении могут быть поднадзорны Госатомэнергонадзору, по требованию потребителя соответствовать "Условиям поставки" 01-1874-72. Каждая трубка подвергается ультразвуковому контролю. В зависимости от требований потребителя трубы изготовляются: без специальной обработки наружной или внутренней поверхности; со шлифованной наружной поверхностью с электрохимически изолированной наружной и внутренней поверхностью. Марки стали 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т.

ТУ 14-4-489-76, ТУ 14-3-1318-85. Трубы многослойные особотонкостенные из нержавеющей стали 08Х1810Т, 09Х18Н10Т. Многослойные трубы заказываются по наружному диаметру, толщине стенки и количеству слоев. Трубы изготавливаются размерами диаметра от 16 мм, толщиной стенки от 0,39 мм минимум, 0,57 мм максимум - трехслойная до диаметра 28 мм, толщиной стенки 1,08 минимум, 1,44 максимум - шестислойная. Технология изготовления обеспечивает плотное прилегание слоев. Трубы удовлетворяют условиям поставки 01-1874-72.

ТУ 14-3-219-89. Трубы холодно-и теплодеформированные бесшовные особотонкостенные высокой и особовысокой точности из коррозионностойких сталей. Трубы изготавливаются из металла, выплавленного из особочистых шихтовых материалов. Трубы должны удовлетворять "Условиям поставки" 01-1784-72 и подлежат приемке заказчика. Трубы изготавливают размерами от диаметра 4 мм, толщиной 0,2 мм, до диаметра ; 60 мм, толщиной стенки 1 мм, немерной длины 1,5-8м, мерной 0,5-7,5м, кратной в пределах немерной. Трубы изготавливаются из сталей 06Х18Н10Т, 03Х18Н10Т, 09Х18Н10Т По согласованию сторон изготавливаются трубы из других специальных сталей. Каждая труба подвергается ультразвковому контролю. Трубы поставляются с электрополированной наружной и внутренней поверхностью. Допускается поставка труб с травленной, шлифованной или полированной наружной и с травленной внутренней поверхностью, а также поверхностью после термообработки в вакууме, что оговаривается в заказе.

ТУ 14-3-796-79. Трубы холоднодеформированные из коррозионной стали 12Х18Н10Т предназначенные для паровых котлов и трубопроводов, установок с высокими и сверхвысокими параметрами пара. Трубы изготовляются размерами диаметром от 10 мм, толщины стенки 2 мм, до диаметра 57 мм, толщины стенки 6 мм, немерной длины 3-10 м, мерной длины до 10 м. Все трубы подвергаются ультразвуковому контролю.

ТУ 14-3-411-75. Трубы холоднодеформированные из коррозионностойкой стали 08Х15НД2Т (ЭЛ41ОУ-Ш) изготавливаются из обточенной и расточенной заготовки. Трубы размерами диаметра от 5 мм, толщиной стенки 0,2 мм, до диаметра 57 мм, толщиной стенки 4 мм, длиной 1,5-7м, кратной в пределах мерной и немерной 1,5-10м. Трубы могут иметь матовую поверхность, обусловленную способом производства и марки стали.

ТУ 14-3-843-79. Трубы бесшовные особотонкостенные из сплавов ПТ-1М. Трубы изготавливаются из обточенной и расточенной заготовки. Трубы удовлетворяют "Условиям поставки" 01-18-74-72. Изготавливаются длиной 0,8 - 8м, кратной мерной и немерной длины, диаметром 18 - 56 мм, с толщиной стенки от 1 до 6 мм. Трубы поставляются травленными в термически обработанном состоянии. Содержание водорода не превышает 0,008% отсутствие альфированного слоя в трубах гарантируется изготовителем. Каждая труба подвергается ультразвуковому контролю.

ТУ 14-3-820-79. Трубы бесшовные хоподнодеформированные из сплавов ПТ-1 М и ПТ-7М. Трубы изготавливаются из обточенной и расточенной заготовки. Трубы удовлетворяют "Условиям поставки" 01-1874-72. Изготавливаются длиной 1 - 8 м, диаметром 18 - 56 мм, с толщиной стенки от 1 до 6 мм. Трубы поставляются травлеными в термически обработанном состоянии, допускается поставка труб со шлифованной поверхностью или термически обработанной в вакууме без травления. Все трубы подвергаются ультразвуковому контролю. Отсутствие альфирированного слоя в трубах гарантируется изготовителем. Обязательным является испытание на содержание водорода, которого не должно превышать 0,07%.

 

 

Согласно Европейскому стандарту EN 10020, сталь - железо-углеродистый сплав, содержащий в составе менее 2 % углерода, материалы с более высоким углеродистым содержанием - названы чугуном (Табл. ниже).

Чугун

Fe + C > 2%

Углеродистая сталь

Fe + C < 2%

Спецсталь

Fe + C < 2% + (Cr, Ni, Mo, и т.д.,)>5%

Нержавеющая сталь

Fe + C<1.2% + Cr>10.5%

Нержавеющие стали - эту группу коррозиестойких сталей объединяет общая черта - содержание минимум 10.5 % хрома. Также могут присутствовать другие легирующие элементы - Никель, Молибден, Титан, Ниобий и др., так же определяющие свойства стали. Механические свойства и поведение в обслуживании различных типов зависят в первую очередь от их состава. Правильный выбор марки - гарантирует длительный и успешный срок службы стали. Постоянное увеличение использования нержавеющей стали в многих отраслях промышленности связано с ее выдающимися качествами: превосходного сопротивления коррозии, высокой прочности, хорошей свариваемости и легкости при холодной формовке.

Типы нержавеющих сталей

Cотношения между Ni и Cr для различных типов нержавеющих сталей. [PH steels -дисперсионно-упрочненные (закаленные) стали]

Есть пять основных категорий нержавеющей стали, основанных на их микроструктурах - Аустенитные (Austenitic), Ферритные (Ferritic), Дуплексные, Мартенситные (Martensitic), Жаропрочные - (Рис1). Сорта Аустенические - не магнитные и в дополнение к хрому, обычно на уровне на 18 %, содержат никель, который увеличивает сопротивление коррозии. Аустенитные нержавеющие стали - наиболее широко используемая группа нержавеющих сталей. С повышенным содержанием хрома, 20 % - 25 % и никеля, 10 % - 20 %, аустенитные нержавеющие стали - лучше сопротивляются окислению при высоких температурах и могут использоваться в частях печей, топках, муфельных печах: они называются жаропрочными сталями. Ферритные сорта -магнитные, имеют низкое углеродистое содержание и Хром как главный элемент, обычно на и уровне 13 % - 17 %. Дуплексные нержавеющие стали имеют смешанную, ферритно/аустенитную структуру. Содержание хрома изменяется от 18 % до 28 % и никеля от 4.5 % до 8 %. Дуплексные сорта находят свое применение в средах, где высокое содержание хлорида. Мартенситные сорта магнитные, содержат обычно 12 % хрома и умеренный уровень углерода. Они - упрочняются, закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям, и находят поэтому применение главным образом в изготовлении столовых приборов, режущих инструментов и общем машиностроении. Упрочненные стали (Рис. 2) имеют содержание хрома обычно в 17 % с дополнениями никеля, меди и ниобия. Поскольку эти стали могут быть укреплены и хорошо сопротивляются процессу старения, они идеальны для шахтных насосов, шпинделей клапанов и космических компонентов.

Аустенитные и ферритные сорта составляют приблизительно 95 % среди используемых нержавеющих сталей.

Определение Марок

400 Мартенситные марки - Типичный сорт: 410

Хром (12-18 %), магнитный и может быть укреплен обработкой высокой температурой. Типичное использование: крепеж, соединительные детали, промышленные насосы

400 Ферритные марки - Типичный сорт: 430

Хром (12-18 %), "низкий" углерод, магнитный, но не высокая температура обработки. Типичное использование: бытовые приборы, отделка, кухонная утварь

200/300 Ряд Austenitic - Типичный сорт: 304

Хром (17-25 %)/Никель (8-25 %), немагнитный, не укрепленный высокой температурой. Имеет высокую прочность при холодной работе. Дополнения молибдена (до 7 %) могут увеличивать сопротивление коррозии. Типичное использование: пищевое оборудование, химическое оборудование, архитектурные применения

Дисперсионно укрепленные (закаленные) марки - Типичный сорт: 17-4

Хром (12-28 %)/ Никель (3-9 %), с добавлением Меди (3-4%) и Ниобия или Кобальта. Имеют мартенситную или аустенитную структуру. Укрепляются дисперсионным твердением в течение термообработки. Типичное использование: Клапаны, приводы, нефтехимическое оборудование

Дуплексные марки - Типичный сорт: 2205

Хром (18-25 %)/ Никель (4-7 %) и до 4 % молибдена. Более стойкие коррозии под давлением (напряжением), чем аустенитные, и все же достаточно жесткие, чем полностью ферритные сплавы. Типичное использование: Трубопроводы, камеры давления, котлы, силовые передачи, валы

Выгоды от Нержавеющей стали

Срок службы

Когда рассматриваются полные затраты цикла жизни, нержавеющая сталь - часто наименее дорогой выбор

Низкие Затраты Обслуживания

Нержавеющая сталь обычно лишь требует периодической очистки, с использованием домашних моющих средств и воды. Поверхности должны быть вымыты повторно водой и протерты. Следует использовать мягкую губку, не применяя абразивных паст.

Простота Изготовления

Современные методы металлообработки подразумевают, что Нержавеющая сталь может быть порезана, сварена, сформована и обработана так же как традиционные стали и другие материалы.

Сопротивление Коррозии

Более низкие сорта сопротивляются коррозии в нормальных атмосферных и водных средах, в то время как более высокие сорта могут сопротивляться коррозии во многих кислотах и щелочах, и некоторых хлористых растворах, присущих окружающим средам, типичных для многих обрабатывающих заводов.

Прочность

Механические свойства Нержавеющих сталей позволяют снизить толщины используемых материалов, таким образом сокращая вес без риска снижения прочностных характеристик. Аустенитные и Дуплексные сорта не теряют прочности и при низких температурах, при учете меньших толщин по сравнению с традиционными сортами. Таким образом достигается существенная экономия по отношению к альтернативным материалам.

Гигиена

Нержавеющая сталь признанна как наиболее гигиеническая поверхность для подготовки пищевых продуктов. Уникальность поверхности Нержавеющей стали в том, что она не имеет пор или трещин для проникновения грязи или бактерий. Это свойство простой очищаемости по отношению к другим поверхностям, делает Нержавеющая сталь первым выбором в строгих гигиенических условиях, например, больницах, общественных кухонь, скотобойнях, пищевого оборудования, перерабатывающих предприятиях АПК.

Эстетический внешний вид

Яркая, легко обслуживаемая поверхность нержавеющей стали обеспечивает привлекательный и современный внешний вид изделий, является идеальной для широкого и растущего диапазона архитектурных и декоративных приложений

 

 

Сварка высоколегированных сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах осуществляется двумя видами электродов: электродами для сварки коррозионно-стойких материалов и электродами для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов.

Согласно действующей классификации к высоколегированным сталям относят сплавы, содержание железа в которых более 45%, а суммарное содержание легирующих элементов не менее 10%, считая по верхнему пределу при онцентрации одного из элементов не менее 8% по нижнему пределу. К сплавам на никелевой основе относят сплавы с содержанием не менее 55% никеля. Промежуточное положение занимают сплавы на железоникелевой основе.

В соответствии с ГОСТ 10052-75 электроды для сварки высоколегированных коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов по химическому составу наплавленного металла и механическим свойствам металла шва и наплавленного металла классифицированы на 49 типов (например, электроды типа Э-07Х20Н9, Э-10Х20Н70Г2М2Б2В, Э-28Х24Н16Г6). Наплавленный металл значительной части электродов, регламентируется техническими условиями предприятий - изготовителей.

Химический состав и структура наплавленного металла электродов для сварки высоколегированных сталей и сплавов отличаются - и иногда весьма существенно - от состава и структуры свариваемых материалов. Основными показателями, решающими вопрос выбора таких электродов, является обеспечение: основных эксплуатационных характеристик сварных соединений (механических свойств, коррозионной стойкости, жаростойкости, жаропрочности), стойкости металла шва против образования трещин, требуемого комплекса сварочно-технологических свойств.

Электроды для сварки высоколегированных сталей и сплавов имеют покрытия основного, рутилового и рутилово-основного видов. Из-за низкой теплопроводности и высокого электросопротивления скорость плавления, а следовательно и коэффициент наплавки электродов со стержнями из высоколегированных сталей и сплавов существенно выше, чем у электродов для сварки углеродистых, низколегированных и легированных сталей. Вместе с тем повышенное электросопротивление металла электродного стержня обуславливает необходимость применения при сварке пониженных значений тока и уменьшения длины самих стержней (электродов). В противном случае из-за чрезмерного нагрева стержня возможен перегрев покрытия и изменение характера его плавления, вплоть до отваливания отдельных кусков.

Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности.

Электроды для сварки коррозионно-стойких сталей и сплавов

Электроды этой группы обеспечивают получение сварных соединений, обладающих требуемой стойкостью против коррозии в атмосферной, кислотной, щелочной и других агрессивных средах.

Некоторые марки электродов данной группы имеют более широкую область применения и их можно использовать не только для получения соединений с требуемыми коррозионной стойкостью, но и в качестве электродов, беспечивающих высокую жаростойкость и жаропрочность металла шва.

Марка электрода

Тип электрода по ГОСТ 10052-75 или тип наплавленного металла

Диаметр, мм

Основное назначение

Дополнительная или сопутствующая области применения

1

2

3

4

5

УОНИ-13/НЖ

12Х13

Э-12Х13

2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0

Сварка хромистых сталей типа 08Х13 и 12Х13

Наплавка уплотнительных поверхностей стальной арматуры

ОЗЛ-22

Э-02Х21Н10Г2

3,0; 4,0

Сварка оборудования из сталей типа 04Х18Н10, 03Х18Н12, 03Х18Н11, работающего в окислительных средах, подобных азотной кислоте

 

ОЗЛ-8

Э-07Х20Н9

2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0

Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9 и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к МКК

 

ОЗЛ-8С

08Х20Н9КМВ

2,5; 3,0; 4,0

Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9 и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к МКК

Сварка с повышенной производительностью

ОЗЛ-14

Э-07Х20Н9

3,0; 4,0

Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9 и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к МКК

Возможна сварка переменным током

ОЗЛ-14А

Э-04Х20Н9

3,0; 4,0; 5,0

Сварка сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 06Х18Н11 и 08Х18Н12Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК

 

ОЗЛ-36

Э-04Х20Н9

3,0; 4,0; 5,0

Сварка сталей типа 08Х18Н10, 06Х18Н11, 08Х18Н12Т и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК

 

ЦЛ-11

Э-08Х20Н9Г2Б

2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0

Сварка сталей типа 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т и 08Х18Н12Б, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к МКК

Сварка оборудования из сталей типа 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т и 08Х18Н12Б для пищевой промышленности

ЦЛ-11С/Ч

Э-08Х20Н9Г2Б

2,5; 3,0; 4,0

Сварка сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н12Б и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК

Сварка с повышенной производительностью

ОЗЛ-7

Э-08Х20Н9Г2Б

2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0

Сварка сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н12Б и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к МКК

Сварка оборудования из сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н12Б и 08Х18Н10Т для пищевой промышленности

ЦТ-15

Э-08Х19Н10Г2Б

2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0

См. группу электродов для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

Сварка сталей типа 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т, Х20Н12Т-Л и Х16Н13Б, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к МКК

ЦЛ-9

Э-10Х25Н13Г2Б

3,0; 4,0; 5,0

Сварка двухслойных сталей со стороны легированного слоя из сталей типа 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т и 08Х13, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК

 

ОЗЛ-40

08Х22Н7Г2Б

3,0; 4,0

Сварка сталей марок 08Х22Н6Т и 12Х21Н5Т

 

ОЗЛ-41

08Х22Н7Г2М2Б

3,0; 4,0

Сварка стали марки 08Х21Н6М2Т

Возможна сварка стали марки 03Х24Н6АМ3

ОЗЛ-20

Э-02Х20Н14Г2М2

3,0; 4,0

Сварка оборудования из сталей типа 03Х16Н15М3 и 03Х17Н14М2, работающего в средах высокой агрессивности

Возможна сварка оборудования из стали марки 08Х17Н15М3Т, работающего в средах высокой агрессивности

ЭА-400/10У

ЭА-400/10Т

08Х18Н11М3Г2Ф

2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0

Сварка оборудования из сталей типа 08Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, работающего в агрессивных средах при температуре до 350 С, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК

 

НЖ-13

Э-09Х19Н10Г2М2Б

3,0; 4,0; 5,0

Сварка оборудования из сталей типа 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т и 10Х17Н13М2Т, работающего при температуре до 350 С, когда к металлу шва предъявляют требования к стойкости к МКК

 

НЖ-13С

Э-09Х19Н10Г2М2Б

3,0; 4,0

Сварка оборудования из сталей типа 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т и 08Х21Н6М2Т, работающего при температуре до 3500С, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК

Сварка с высокой производительностью

НИАТ-1

Э-08Х17Н8М2

2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0

Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК

 

ОЗЛ-3

14Х17Н13С4Г

3,0; 4,0; 5,0

Сварка оборудования из стали 15Х18Н12С4ТЮ, работающего в средах повышенной агрессивности, когда к металлу шва не предъявляют требования стойкости к МКК

 

ОЗЛ-24

02Х17Н14С5

3,0; 4,0

Сварка оборудования из сталей типа 02Х8Н20С6, работающего в условиях производства 98%-ной азотной кислоты

 

ОЗЛ-17У

03Х23Н27М3Д3Г2Б

3,0; 4,0

Сварка оборудования из сплавов марок 06ХН28МДТ и 03ХН28МДТ и стали марки 03Х21Н21М4ГБ преимущественно толщиной до 12 мм, работающего в средах серной и фосфорной кислот с примесями фтористых соединений

 

ОЗЛ-37-2

03Х24Н26М3Д3Г2Б

3,0; 4,0

Сварка оборудования из сплавов марок 03Х23Н25М3Д3Б, 06ХН28МДТ и 03ХН28МДТ и стали марки 03Х21Н21М4ГБ преимущественно толщиной до 12 мм, работающего в средах серной и фосфорной кислот с примесями фтористых соединений

 

ОЗЛ-21

Э-02Х20Н60М15В3

3,0

Сварка оборудования из сплавов типа ХН65МВ и ХН60МБ, работающего в высокоагрессивных средах, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК

 

ОЗЛ-25Б

Э-10Х20Н70Г2М2Б2В

3,0; 4,0

См. группу электродов для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

Сварка коррозионно-стойких конструкций и оборудования из сплава марки ХН78Т

Электроды для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

Общая краткая характеристика

Электроды этой группы обеспечивают получение сварных соединений с требуемой жаростойкостью и/или жаропрочностью. Жаростойкими сварными соединениями являются соединения, обладающие высокой стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах свыше 550-6000С. Жаропрочными сварными соединениями являются соединения, работающие при этих температурах в нагруженном состоянии в течение определенного времени (жаропрочные соединения должны обладать при этом достаточной жаростойкостью).

Некоторые марки электродов, предназначенные для сварки жаростойких и/или жаропрочных материалов, используются для сварки коррозионно-стойких и разнородных сталей и сплавов

Марка электрода

Тип электрода по ГОСТ 10052-75 или тип наплавленного металла

Диаметр, мм

Основное назначение

Дополнительная или сопутствующая области применения

1

2

3

4

5

ОЗЛ-25Б

Э-10Х20Н70Г2М2Б2В

3,0; 4,0

Сварка жаростойкого и жаропрочного сплава марки ХН78Т

Сварка коррозионно-стойких конструкций и оборудования из сплава марки ХН78Т. Сварка разнородных сталей. Сварка чугуна.

ЦТ-15

Э-08Х19Н10Г2Б

2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0

Сварка жаропрочных конструкций и оборудования из сталей типа 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т, Х20Н12Т-Л и Х16Н13Б, работающих при температуре 570-6500С.

Сварка сталей типа 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т, Х20Н12Т-Л и Х16Н13Б, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к МКК.

ОЗЛ-6

Э-10Х25Н13Г2

3,0; 4,0; 5,0

Сварка жаростойких сталей типа 20Х23Н13 и 20Х23Н18, работающих в окислительных средах при температуре до 10000С

Сварка сталей типа 15Х25Т и стали марки 25Х25Н20С2. Сварка разнородных сталей.

КТИ-7А

Э-27Х15Н35В3Г2Б2Т

3,0; 4,0

Сварка реакционных труб из жаростойких сталей марок 45Х25Н20С2, 45Х20Н35С и 25Х20Н35, работающих при температуре до 9000С в печах конверсии метана

 

ОЗЛ-9А

Э-28Х24Н16Г6

2,5; 3,0; 4,0

Сварка жаростойких сталей типа 12Х25Н16Г7АР, 45Х25Н20С2 и Х18Н35С2, работающих в окислительных средах при температуре до 10500С и в науглероживающих средах при температуре до 10000С

Сварка сталей марок 20Х23Н13 и 20Х23Н18.

ОЗЛ-38

30Х24Н23ГБ

3,0; 4,0

Сварка жаростойких хромоникелевых сталей, преимущественно марки 30Х24Н24Б, работающих при температуре до 9500С

 

ВИ-ИМ-1

06Х20Н60М14В

2,0; 2,5; 3,0; 4,0

Сварка жаропрочных сталей и сплавов типа ХН67МВТЮЛ, ХН64МТЮР, ХН78Т, ХН77ТЮР и ХН56МТЮ

Сварка разнородных сталей и сплавов.

ЦТ-28

Э-08Х14Н65М15В4Г2

3,0; 4,0

Сварка жаростойких и жаропрочных сплавов на никелевой основе типа ХН78Т и ХН70ВМЮТ

Сварка перлитных и хромистых сталей со сплавами на никелевой основе.

ИМЕТ-10

Э-04Х10Н60М24

2,5; 3,0

Сварка жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов на никелевой основе типа 37Х12Н8Г8МФБ, ХН67ВМТЮ, ХН75МБТЮ, ХН78Т и ХН77ТЮ

Сварка разнородных сталей и сплавов.

ОЗЛ-2

11Х21Н14М2Г2

3,0; 4,0; 5,0

Сварка жаростойких сталей типа 20Х23Н13, работающих при температуре до 9000С в газовых средах, содержащих сернистые соединения

 

ОЗЛ-39

06Х17Н14Г3С3Ф

3,0; 4,0

Сварка жаростойких сталей типа 20Х20Н14С2, 20Х23Н18, 20Х25Н20С2 и 45Х25Н20С2, работающих в науглероживающих средах при температуре до 10500С

 

ОЗЛ-46

06Х11Н2М2ГФ

3,0; 4,0

Сварка жаропрочных сталей мартенситного типа 1Х12Н2ВМФ и Х12НМБФ-Ш

 

ОЗЛ/ЦТ-31М

18Х18Н34В3Б2Г

3,0; 4,0

Сварка жаростойких сталей марок 20Х25Н20С2, 45Х25Н20С2 и Х18Н35С2, работающих в науглероживающих средах с температурой до 10500С, в том числе при повышенных статических нагрузках на швы

 

ГС-1

09Х23Н9Г6С2

3,0; 4,0

Сварка тонколистовых жаростойких сталей типа 20Х20Н14С2, 20Х25Н20С2 и 45Х25Н20С2, работающих в науглероживающих средах при температуре до 10000С

Сварка корневого и облицовочного слоев шва, обращенных в сторону рабочей науглероживающей среды, в конструкциях из сталей типа 20Х20Н14С2, 20Х25Н20С2 и 45Х25Н20С2 больших толщин

ОЗЛ-5

Э-12Х24Н14С2

3,0; 4,0; 5,0

Сварка жаростойких сталей типа 20Х25Н20С2 и 20Х20Н14С2, работающих в окислительных средах при температуре до 10500С

Заварка дефектов литья из сталей типа 20Х25Н20С2 и 20Х20Н14С2.

ОЗЛ-25

Э-10Х20Н70Г2М2В

3,0

Сварка тонколистовых (толщиной до 6 мм) конструкций и нагревательных элементов из жаростойких сплавов типа ХН78Т

Наплавка облицовочных слоев швов при сварке конструкций из сплавов типа ХН78Т большой толщины.

ОЗЛ-35

10Х27Н70Г2М

3,0; 4,0

Сварка жаростойких сплавов марок ХН70Ю и ХН45Юи других сплавов на никелевой основе, работающих при температуре до 12000С

Сварка облицовочных слоев швов, выполненных электродами других марок.

ОЗЛ-28

20Х27Н8Г2М

2,5; 3,0

См. группу электродов для сварки разнородных сталей и сплавов

Сварка корневых слоев швов жестких конструкций из жаростойкой стали марки 45Х25Н20С2.

 

 

Термообработкой называется тепловое воздействие на металл с целью направленного изменения его структуры и свойств.

Классификация видов термообработки:

Отжиг.

Отжигом называют термообработку, направленную на получение в металлах равновесной структуры. Любой отжиг включает в себя нагрев до определенной температуры, выдержку при этой температуре и последующее медленное охлаждение. Цель отжига - уменьшить внутренние напряжения в металле, уменьшить прочностные свойства и увеличить пластичность. Отжиг делят на отжиг 1 рода и 2 рода.

Отжиг 1 рода - это такой вид отжига, при котором не происходит структурных изменений, связанных с фазовыми превращениями.

Отжиг 1 рода в свою очередь разделяют на 4 группы:

1.  Гомогенизация- отжиг, направленный на уменьшение химической неоднородности металлов, образующейся в результате рекристаллизации. В отличие от чистых металлов, все сплавы после кристаллизации характеризуются неравновесной структурой, т.е. их химический состав является переменным как в пределах одного зерна, так и в пределах всего слитка.

Химическая неоднородность обусловлена различной температурой плавления исходных компонентов. Чем меньше это различие, тем более заметна химическая неоднородность, получающаяся в слитке. Избавится от нее невозможно, можно только уменьшить. Для этого применяют высокотемпературный отжиг с длительными выдержками (от 2 до 48 часов). При высокой температуре подвижность атомов в кристаллической решетке высокая и с течением времени за счет процессов диффузии происходит постепенное выравнивание химического состава. Однако усреднение химического состава происходит в пределах одного зерна, т.е. устраняется в основном дендритная ликвация. Чтобы устранить зональную ликвацию (химическую неоднородность в пределах части слитка), необходимо выдерживать слитки при данной температуре в течение нескольких лет. А это практически невозможно.

В процессе отжига на гомогенизацию происходит постепенное растворение неравновесных интерметаллидных фаз, которые могут образоваться в результате кристаллизации с большой скоростью. При последующем медленном охлаждении после отжига такие неравновесные фазы больше не выделяются. Поэтому после гомогенизации металл обладает повышенной пластичностью и легко поддается пластической деформации.

2. Рекристаллизационный отжиг. Холодная пластическая деформация вызывает изменение структуры металла и его свойств. Сдвиговая деформация вызывает увеличение плотности дефектов кристаллической решетки, таких как вакансии, дислокации. Образование  ячеистой структуры происходит с изменением формы зерен, они плющиваются, вытягиваются в направлении главной деформации. Все эти процессы ведут к тому, что прочность металла постепенно увеличивается, пластичность падает, т.е. возникает наклеп или нагартовка. Дальнейшая деформация такого металла невозможна, т.к. происходит его разрушение. Для снятия эффекта упрочнения применяют рекристаллизационный отжиг, т.е. нагрев металла до температур выше начала кристаллизации, выдержку с оследующим медленным охлаждением. Температура нагрева зависит от состава сплава. Для чистых металлов температура начала рекристаллизации tp=0,4Тпл, ºК, для обычных сплавов порядка 0,6Тпл, для сложных термопрочных сплавов 0,8Тпл. Продолжительность такого отжига зависит от размеров детали и в среднем составляет от 0,5 до 2 часов. В процессе рекристаллизационного отжига происходит образование зародышей новых зерен и последующий рост этих зародышей. Постепенно старые деформированные зерна исчезают. Количество дефектов в кристаллической решетке уменьшается, наклеп устраняется, и металл возвращается в исходное состояние.  

Степень деформации определяет размер зерна после отжига. Если она близка к критической (eкр=5-15%), то в результате после отжига в металле возникают крупные зерна, что обычно нежелательно. Поэтому перед рекристаллизационным отжигом деформацию металлов производят со степенью 30-60%. В результате получается мелкозернистая однофазная структура, обеспечивающая хорошее сочетание прочности и пластичности. Увеличение степени деформации до 80-90% вызывает появление в металле текстуры деформации. После рекристаллизационного отжига текстура деформации меняется на текстуру рекристаллизации. Как правило, это сопровождается резким направленным ростом зерна. Увеличение размеров зерна, т.е. снижение механических свойств, может вызвать также слишком большая температура отжига или большая выдержка. Поэтому при назначении режимов отжига необходимо использовать диаграмму рекристаллизации.

Рекристаллизационный отжиг может применяться как предварительная, промежуточная, так и как окончательная термообработка. Как предварительная термообработка он применяется перед холодной деформацией, если исходное состояние металла неравновесное и имеет какую-то степень упрочнения. Как промежуточная операция рекристаллизационный отжиг применяется между операциями холодной деформации, если суммарная степень деформации слишком велика и запасов пластичности металла не хватает. Как окончательный вид отжига его применяют в том случае, если потребитель требует поставки полуфабрикатов в максимально пластичном состоянии. В некоторых случаях потребителю требуется полуфабрикат, сочетающий определенный уровень прочности с необходимым запасом пластичности. В этом случае вместо рекристаллизационного отжига используют его разновидность - отжиг на полигонизацию. Отжиг на полигонизацию проводят при температуре, которая ниже температуры начала рекристаллизации. Соответственно при такой температуре происходит лишь частичное устранение наклепа за счет процессов возврата второго рода, т.е. происходит уменьшение плотности дефектов кристаллической решетки, образование ячеистой дислокационной структуры без изменения формы зерен. Степень уменьшения наклепа зависит, прежде всего, от температуры. Чем ближе температура к порогу рекристаллизации, тем меньше наклеп, тем больше пластичность и наоборот.  

3.  Отжиг для снятия внутренних напряжений. Внутренние напряжения в металле могут возникать в результате различных видов обработки. Это могут быть термические напряжения, образовавшиеся в результате неравномерного нагрева, различной скорости охлаждения отдельных частей детали после горячей деформации, литья, сварки, шлифовки и резания. Могут быть структурными, т.е. появившиеся в результате структурных превращений, происходящих внутри детали в различных местах с различной скоростью. Внутренние напряжения в металле могут достигать большой величины и, складываясь с рабочими, т.е. возникающими при работе, могут неожиданно превышать предел прочности и приводить к разрушению. Устранение внутренних напряжений производится с помощью специальных видов отжига. Этот отжиг проводится при температурах ниже температуры рекристаллизации: tотж=0,2-0,3Тпл º К. Повышенная температура облегчает скольжение дислокаций и, под действием внутренних напряжений, происходит их перераспределение, т.е. из мест с повышенным уровнем внутренних напряжений дислокации перемещаются в области с пониженным уровнем. Происходит как бы разрядка внутренних напряжений. При нормальной температуре этот процесс будет длиться в течение нескольких лет. Увеличение температуры резко увеличивает скорость разрядки, и продолжительность такого отжига составляет несколько часов.

4.  Патентирование. Смотреть термообработку стали.

Отжиг второго рода- термообработка, направленная на получение равновесной структуры в металлах и сплавах, испытывающих фазовые превращения.

При отжиге второго рода нагрев и последующее охлаждение может вызвать как частичную, так и полную замену исходной структуры. Полная замена (aRbRa) в результате двойной перекристаллизации позволяет кардинально изменить строение сплава, уменьшить размер зерна, снять наклеп, устранить внутренние напряжения, т.е. полностью изменить структуру и свойства детали. Отжиг второго рода может быть полным и неполным.  

Полный отжиг сопровождается полной перекристаллизацией. При неполном отжиге структурные превращения происходят не полностью, с частичным сохранением исходной фазы. Неполный отжиг применяется в тех случаях, когда можно изменить строение второй фазы, исчезающей и вновь появляющейся при этом виде отжига.

Закалка

Закалка - это термообработка, направленная на получение в сплаве максимально неравновесной структуры и соответственно аномального уровня свойств. Любая закалка включает в себя нагрев до заданной температуры, выдержку и последующее быстрое резкое охлаждение. В зависимости от вида фазовых превращений, происходящих в сплаве при закалке, различают закалку с полиморфным превращением и закалку без полиморфного превращения.

Закалка с полиморфным превращением. Этот вид закалки применяется для сплавов, в которых один из компонентов имеет полиморфные превращения.

При закалке с полиморфным превращением нагрев металла производится до температуры, при которой происходит смена типа кристаллической решетки в основном компоненте. Образование высокотемпературной полиморфной структуры сопровождается увеличением растворимости легирующих элементов. Последующее резкое охлаждение ведет к обратному изменению типа кристаллической решетки, однако из-за быстрого охлаждения в твердом растворе остается избыточное содержание атомов других компонентов, поэтому после такого охлаждения образуется неравновесная структура. В металле сохраняются внутренние напряжения. Они вызывают резкое изменение свойств, увеличивается прочность, уменьшается пластичность. При быстром охлаждении перестройка кристаллической решетки происходит за счет одновременного смещения целы групп атомов. В результате вместо обычных зерен в металле появляется игольчатая структура, которая называется мартенситом. Неравновесное состояние металла после такого типа закалки является термодинамически неустойчивым. Поэтому, чтобы перевести металл в более устойчивое состояние, получить необходимый уровень внутренних напряжений, а соответственно и необходимые механические свойства, применяют дополнительную термообработку, которую называют отжиг. 

Закалка  без  полиморфного превращения.

Применяется  для  сплавов, не  испытывающих  полиморфных  превращений, но имеющих  ограниченную растворимость одного компонента в другом.

Если сплав, содержащий вторичные фазы, нагреть до температуры выше линии солидус, то увеличение растворимости приведет к растворению вторичных фаз. Если теперь такой твердый раствор быстро охладить, то выделение вторичных фаз образоваться не успеет, т.к. для этого требуется время на прохождение процесса диффузии, образование другой кристаллической решетки, границ раздела между фазами. В результате, при нормальной температуре пересыщенный метастабильный твердый раствор содержит избыток второго компонента. Такое изменение структуры изменяет свойства сплава, прочность может, как увеличиться, так и уменьшиться, а пластичность, как правило, увеличивается. Состояние металла после такой закалки является термодинамически неустойчивым. Самопроизвольно или под влиянием предварительного нагрева метастабильный твердый раствор начинает распадаться с выделением вторичной фазы, т.е.  αмRα+βII. Этот процесс называется  старением.

Таким образом, старение - это термообработка, которая проводится после закалки без полиморфного превращения, направленная на получение в сплаве более равновесной структуры и заданного уровня свойств.

Отпуск.

Отпуск - термообработка, направленная на уменьшение внутренних напряжений в сплавах после закалки с полиморфным превращением. Образование вторичных фаз после закалки с полиморфным превращением всегда опровождается резким увеличением внутренних. Соответственно максимально увеличиваются прочность и твердость, до минимума падает пластичность. Чтобы получить необходимое соотношение прочности и пластичности, такой сплав после закалки подвергают дополнительной термообработке: отпуску. Нагрев вызывает уменьшение концентрации легирующих элементов в твердом растворе и выделение вторичных фаз.

После закалки без полиморфного превращения сплав имеет структуру пересыщенного твердого раствора. Такое состояние сплава - нестабильное и с  течением времени начинает меняться. Пересыщенный твердый раствор распадается с выделением из него мелких включений вторичной фазы. Этот процесс проходит в несколько стадий:

На первой стадии в кристаллической решетке твердого раствора появляются зоны, обогащенные атомами второго компонента. С течением времени эти зоны увеличиваются.

На второй стадии концентрация атомов второго компонента достигает величины, соответствующей по концентрации выделения вторичной фазы.

Наступает третья стадия, т.е. формирование в этих зонах промежуточной кристаллической решетки, которая отличается то решетки твердого раствора и от решетки вторичной фазы.

На четвертой стадии увеличение концентрации второго компонента приводит кобразованию окончательной кристаллической решетки вторичной фазы и образованию границы раздела между твердым раствором и вторичной фазой. Так как процесс распада твердого раствора основан, прежде всего, на  диффузионных процессах, то он в значительной степени зависти от температуры. Чем выше температура, тем быстрее идет процесс распада. Если температура нормальная, то процесс распада называется  естественным старением, а если температура повышенная, то - искусственным старением. В результате, после старения структура сплава представляет собой зерна твердого раствора равновесного химического состава, с равномерно распределенным по объему, огромным количеством мелких выделений вторичной фазы. Эти выделения, располагаясь на плоскостях скольжения, препятствуют перемещению дислокаций, требуют увеличение скалывающего напряжения. Соответственно, прочность и твердость сплава увеличиваются. 

Химико-термическая обработка (ХТО).

Это одновременное воздействие на металл химической среды, тепла с целью направленного изменения состава и свойств поверхности детали.  Различные виды ХТО направлены либо на повышение коррозионной стойкости, либо прочности и твердости, износостойких, антифрикционных свойств.  Изменяя состав химической среды, можно  в одних и тех же деталях получать различные свойства.

Термомеханическая обработка.

Это сочетание пластической деформации, упрочняющей термообработки, причем образующийся в результате деформации наклеп сохраняется и влияет на фазовые превращения, происходящие при термообработке.

Такое комплексное воздействие на металл позволяет получить уровень свойств в металле более высокий, чем можно получить после деформации или после термообработки в отдельности.

 

Коррозионностойкие стали

Коррозией называют разрушение металла под действием химического или электрохимического воздействия под действием окружаемой среды. Основные факторы воздействия коррозии и ее влияние на экономику:

  1. Экономический фактор - экономические потери промышленности в результате коррозии.
  2. Надежность эксплуатации объектов или машин.
  3. Экологический фактор.

Виды коррозии:

  1. Равномерная (поверхностная).
  2. Местная (точечная).
  3. Межкристаллитная (по границам зерен).
  4. Коррозия под напряжением (ножевая).
  5. Электрохимическая коррозия.

Межкристаллитная коррозия (МКК).

Железо не является коррозионностойким металлом. Чистое железо активно взаимодействует со всеми элементами. Повысить коррозионностойкость можно введением легирующих элементов, которые вызывают его пассивацию. Пассивация - эффект создания на поверхности стальной детали тонкой защитной пленки, подслоем которой является кислород. Результат - электронный потенциал становится положительным и поверхность становится менее склонной к коррозии. Усиливают пассивацию Cr, Ni, Cu, Mo, Pt, Pd. Особенно сильно влияет Cr.

Химический состав: Cr13-30%, Ni4-25%, Moдо 5%, Cuдо 1%. В зависимости от

содержания легирующих элементов структура и свойства сталей могут быть различными. Если сталь содержит в основном Cr, который стабилизирует феррит, то сталь будет ферритной (низкая твердость, низкая прочность, высокая пластичность). Если сталь содержит в себе кроме Cr C, то ее структура будет мартенситной. Зная структуру стали, можно прогнозировать ее свойства и назначать режимы термообработки. Для определения, к какому структурному классу относится сталь, разработана диаграмма Шеффлера. 

Экв. Ni=%Ni + 30(%C) + 0,5(%Mn).

Экв. Cr=%Cr + %Mo + 1,5(%Si) + 0,5(%Nb).

Cr повышает коррозионную стойкость только в том случае, когда его количество в растворе превышает 13%. Если количество Cr не слишком высоко и при этом сталь содержит много углерода, то происходит взаимодействие Cr и С с образованием карбидов. Особенно энергично образование карбидов наблюдается на границах зерен. При этом количество Cr в твердом растворе снижается. И если Cr менее 13%, то границы зерен становятся незащищенными. В результате коррозия легко может пересылаться по границам, не затрагивая центров зерен. Если скорость охлаждения велика, то карбиды по границам зерен образовываться не успевают. Количество Cr не снижается меньше 13%. Если скорость охлаждения очень мала, то при этом сначала образуются карбиды по границам зерен. При этом количество Cr снижается, но за счет диффузии из центра зерна происходит увеличение содержания Cr и стойкость восстанавливается. Если охлаждение идет таким образом, что содержание Cr на границах не успевает увеличиться и остается меньше 13%, то такая сталь склонна к межкристаллитной коррозии. Чтобы сделать сталь нечувствительной к межкристаллитной коррозии, нужно:

  1. Понизить содержание углерода и азота.
  2. Вводить в сталь другие карбидообразующие элементы более сильные, чем Cr (Ti, Nb).
  3. Увеличить скорость охлаждения при термообработке.
  4. Делать отжиг.

Хромистые нержавеющие стали.

Хромистые нержавеющие стали являются самыми дешевыми и поэтому самыми распространенными. Минимальное содержание Cr 13%. При содержании Cr больше 13% стабилизируется α - фаза (феррит) и никаких полиморфных превращений в таких сталях не происходит. Нагрев вызывает только увеличение зерна. Длительная выдержка при температуре около 600-650º С вызывает появление в сталях интерметаллидной фазы. Образование такой фазы сильно охрупчивает сталь, поэтому является нежелательной. Медленное охлаждение или длительная выдержка при 500º С вызывает образование упорядоченного твердого раствора, что также вызывает хрупкость стали. Такую хрупкость называют 475ºной хрупкостью. Увеличение температуры выше 1000º С вызывает бурный рост зерна и как следствие снижение вязкости, т.е. сталь тоже становится хрупкой. Поэтому при всех вариантах изготовления деталей из этих сталей и их термообработки необходимо избегать температурных интервалов, при которых возможно охрупчивание и потеря вязкости.

Термообработка хромистых сталей.

Термообработка сталей в зависимости от необходимости может быть смягчающей, т.е. отжиг или упрочняющей, т.е. закалка + отпуск. Отжиг проводится либо для устранения хрупкости, либо для снятия наклепа, либо для стабилизации химического состава и устранения склонности стали к межкристаллитной коррозии. Для устранения хрупкости, вызванной появлением упорядоченного твердого раствора, применяют отжиг с нагревом 500-550º С. Время выдержки должно быть меньше, чем τminпри появлении хрупкости 475º. Скорость охлаждения 10º С в минуту. Для устранения наклепа, а так же σ-фазы применяют второй вариант отжига с температурой 850-900º С. Скорость охлаждения 10º С в минуту. Третий вариант отжига применяется для массивных деталей, когда требуется стабилизировать содержание Cr по сечению детали, чтобы избежать склонности стали к межкристаллитной коррозии. Выдержка от 2 до 4 часов. Для хромистых сталей мартенситного класса применяют упрочняющую термообработку: закалка + отпуск. Возможно применение одной закалки без отпуска, если деталь небольших размеров или охлаждение идет на воздухе. Для хромистых сталей мартенситного класса охлаждение в любом случае дает мартенситную структуру. Поэтому применение охлаждающих сред (вода, масло) не требуется. Лишь охлаждение печью вызывает ферритно-карбидную структуру. Такой же структуры можно добиться после закалки и отпуска при температуре 650º С.

Наибольшая твердость достигается после закалки. В этом состоянии сталь обладает наивысшей коррозионной стойкостью, т.к. Cr находится в твердом растворе. Если требуется сохранить твердость и коррозионную стойкость, то отпуск стали проводят при температуре 250-350º С. А если требуется повышенная вязкость, то проводят высокий отпуск (650º С).

Состав, структура и свойства хромистых сталей.

Основные легирующие элементы:

  1. Cr- 13-28%.
  2. С - 0,05-1%.
  3. Ti, Nb< 1% - вводятся для стабилизации стали.
  4. Ni, Cu, Mo- вводятся для повышения коррозионной стойкости и вязкости.

Хромистые стали делят на:

  1. Cr 13%.
  2. Cr 17%.
  3. Cr 25-27%.

Увеличение содержания углерода вызывает в хромистых сталях мартенситное превращение, так же появление карбидов. Чем больше карбидов и С, тем 

По содержанию углерода стали делят на:

  1. Стали ферритного класса (08Х13, 08Х17, 05Х27).
  2. Стали ферритно-мартенситного класса (12Х13).
  3. Стали мартенситного класса (20Х13, 30Х13, 40Х13).
  4. Стали с мартенситом + карбиды (65Х16, 95Х18Ш).

В зависимости от структуры стали изменяются ее свойства и назначение. Стали ферритного класса из всех хромистых отличаются наилучшей пластичностью. Из них изготавливают листы и другие полуфабрикаты для изготовления деталей с применением сварки. Из всех хромистых стали ферритного класса хорошо поддаются сварке. При использовании стали следует помнить, что она может охрупчиваться при медленном охлаждении, а так же при увеличении зерна. Поэтому в эти стали добавляют Tiи Nb, которые образуют карбиды. Такие стали называют стабилизированными. Для сталей ферритного класса применяют отжиг в разных вариантах - 1, 2, иногда 3.

Стали мартенситного класса отличаются высокой твердостью и прочностью, поэтому их используют для изготовления деталей, которые должны сохранять высокую прочность и твердость при работе в агрессивных средах. Для таких сталей проводят закалку + низкий отпуск.

Стали со структурой мартенсит + карбиды имеют большое количество карбидов хрома. Они используются для изготовления деталей, которые работают в агрессивных средах при температуре от -150 до +250º С. Твердость 57 HRC. Термообработка: закалка (1000-1150º С - воздух) + отжиг (250-350º С).

Хромоникелевые стали.

Если сталь кроме Cr содержит еще Ni, Mn, Mo, то ее структура из ферритной может измениться на ферритно-аустенитную или даже на чистую аустенитную. Т.е. после охлаждения на воздухе сталь сохраняет аустенитную структуру, которая не меняется ни при каких вариантах термообработки. При содержании Ni>10% сталь становится аустенитной. Аустенит позволяет получить не только коррозионную стойкость, но так же и высокие технические свойства. Сталь хорошо поддается обработке давлением, сварке, сохраняет свойства до 600-700º С, не охрупчивается, не чувствительна к хладноломкости, но сталь склонна к межкристаллитной коррозии и ее невозможно упрочнять закалкой. Термообработка: закалка + отжиг.

И после закалки и после отжига структура одинаковая, одинаковые и свойства. Закалке подвергают тонкостенные изделия простой формы и небольшого размера. Температура и закалки, и отжига одинакова и зависит от состава стали. Если сталь содержит только Cr,  Ni, то температура не должна превышать 950-1000º С. Увеличение температуры вызывает резкий рост зерна и снижение характеристик. Охлаждение при закалке должно быть таким, чтобы не попасть в область выделения карбидов Cr. Уменьшения стоимости хромоникелевых сталей можно добиться, если вместо Niвводить Mn.

Для того, чтобы стабилизировать структуру, необходимо, чтобы Cr<15%, Mn>15%. Если условие не выполняется, то мы получаем сталь с неустойчивым структурным состоянием. Для получения стабильной аустенитной структуры Niзаменяют частично (10Х14Г14Н4Т, 20Х13Н4Г9). Термообработка принципиально не отличается от термообработки хромоникелевых сталей. Такой недостаток хромоникелевых сталей, как склонность к росту зерна, можно устранить, используя для сварных деталей стали ферритно-аустенитного класса (15Х22Н5М5Т) или аустенитно-мартенситного класса (08Х15Н5Д2Т). Стали аустенитно-мартенситного класса обладают повышенной твердостью. Чисто аустенитные стали склонны к коррозии под напряжением. Даже самые лучшие аустенитные стали оказываются недостаточно стойкими при контакте с кислотами. Поэтому разработаны коррозионно-стойкие сплавы:

Fe - Ni - Cr (04ХН40МДТЮ).

Ni- Cr  (ХН45В).

Ni- Mo  (Н70МФ).

Cr - Ni - Mo  (ХН65МВ).

 

 

Мы не ставим своей задачей просмотреть все виды (марки) нержавеющих сталей. В этом нет никакой необходимости. Когда "производственники" говорят о нержавейке, лишь с некоторыми исключениями, они ссылаются на марки стали одной из серий - 300 или 400-ю. Наиболее часто используемые марки этих серий приведены в следующей таблице. Там же указаны типичные приложения (области применения) для каждой из них.

300 серия Аустенитная

 

Аустенитная сталь

AISI 304

Много-целевая (напр. конструкции оборудования для пищевой промышленности, кухонная утварь, профильная сталь, детали интерьеров и т.п. )

AISI 304L

Оборудование, находящееся под воздействием органических кислот, атомная промышленность, трубы, котлы. Элементы конструкций для пищевой и химической промышленности

AISI 321

Pulp and Paper Processing Equipment

 

 

Аустенитная сталь с молибденом

AISI 316

Элементы конструкций для текстильной промышленности, химическая промышленность

AISI 316L

Конструкции и механизмы для химической и целлюлозной промышленности, трубы, котлы

AISI 316Ti

Элементы конструкций для пищевой и химической промышленности

 

 

Жаропрочная сталь

AISI 310s

Конструкции для производственных печей, паровых котлов и нефтеперерабатывающих заводов

400 серия Ферритная

 

Ферритная сталь

AISI 430

Арматура, фитинги, режущие инструменты, столовые приборы, пустотелая сталь, декор для интерьеров

AISI 430Ti

Сварные конструкции, стиральные машины, ванны

 

Закалка ножа - описание технологического процесса и последовательность действий

Вы не можете посетить текущую страницу по причине:

  1. просроченная закладка/избранное
  2. поисковый механизм, у которого просрочен список для этого сайта
  3. пропущен адрес
  4. у вас нет права доступа на эту страницу
  5. Запрашиваемый ресурс не найден.
  6. В процессе обработки вашего запроса произошла ошибка.

Пожалуйста, перейдите на одну из следующих страниц:

Если проблемы продолжатся, пожалуйста, обратитесь к системному администратору сайта и сообщите об ошибке, описание которой приведено ниже..

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

Как в домашних условиях правильно закалить стальной нож, сделанный из пилы или рессоры

Закалка режущих рабочих инструментов проводится с целью придания материалу повышенной прочности и твердости. Процедура не отличается сложностью и представляет собой нагрев стального изделия до определенной температуры, а затем его постепенное охлаждение. В домашних условиях часто закаляют ножи, топоры и другой строительный инвентарь, поскольку в магазинах не всегда можно найти качественный инструмент.
Дорогостоящей техники для проведения закалки не потребуется. Температурный режим и длительность термообработки зависят от вида стали. Обсудим, какие материалы и оборудование необходимо подготовить для того, чтобы самому закалить нож из рессоры или клапана.

Как избежать неприятностей?

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

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

Общие сведения о процессе цементации стали

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

Среди особенностей цементации выделим следующие моменты:

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

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

Закалка графитом

Цементация графитом является весьма простым, но действенным способом поверхностной закалки ножа своими руками, который лучше всего подходит для укрепления какой-то части лезвия.

Для этого вам понадобится графит, который можно получить из простых пальчиковых батареек. Нужна металлическая платформа, на которой будет проходить процесс закалки. Хорошо для этого подойдет простой профиль, который используется при работе с гипсокартоном и другими отделочными работами.

Еще нам будет нужен источник постоянного питания. Отличным вариантом может стать сварочный аппарат, мощность которого стоит выставить на минимальный уровень. Если такого нет, можно попробовать похожий вариант, который будет способен выдать вам порядка 50-ти вольт постоянного напряжения. Пользоваться сетью на 220 вольт настоятельно не рекомендую.

Любая инструкция, в том числе и для правильной закалки ножей, должна начинаться с подготовки. Когда у вас есть все необходимые составляющие, нужно подготовить рабочее пространство.

Берем профиль, высыпаем на него наш графит, его должна получиться небольшая горка. К профилю нужно подключить плюсовой кабель источника питания, а вот минус нужно соединить с ножом.

  • Что подарить любимому мужу на день рождения необычного. Список идей + видео
  • Может ли не собственник машины оформить ОСАГО
  • Радоновые ванны: показания и противопоказания, отзывы врачей, польза и вред, правила приема

Прежде чем задать вопрос, как можно закалить нож самостоятельно при помощи графита, стоит знать, что после включения источника питания, нельзя давать соприкасаться ножу и профилю. Образуется дуга, и в общем ничего хорошего не будет.

Такой способ хорошо применять для закалки именно кромки, которая постепенно соприкасается с графитом. Для этого, после всего выше сделанного, нужно включить источник питания и дать напряжение на наши детали. Нож нужно постепенно кромкой лезвия проводить по графиту.

Когда это произойдет, будьте уверенны – вы увидите лично процесс закалки. Делать это нужно постепенно и аккуратно. Если вы коснетесь профиля – процесс испорчен. Если будете долго держать кромку в графите – он загорится и снова закалка будет испорчена. В обеих ситуациях лезвие будет повреждено и не будет подлежать восстановлению.

Правильным будет вести закалку медленными, постепенными и короткими движениями. Визуально, весьма отчетливо заметно, когда графит начинает сильно разогреваться и искрить. Увидев это нужно поднимать нож. Лезвие не стоит окунать очень глубоко в графит, лучше всего это делать только с режущей кромкой.

На небольшой нож вам понадобится около пяти минут, чтоб закалить его кромку. Затягивается этот процесс, как раз за счет горения графита, которое постоянно нужно избегать. Как вы видите, ничего сложного в этом процессе нету, просто нужно следовать инструкциям и аккуратно работать.

Газовая цементация

В машиностроении распространена технология насыщения верхнего слоя стальных изделий углеродом в атмосфере углеродосодержащих газов. Известно, что такое производство удобно для массовой обработки деталей, так как:

  1. Допускается регулирование плотности газов; тем самым формируется углеродистый слой с заданными свойствами.
  2. Полный цикл термообработки (цементация, закалка, промывка и отпуск) проходит в одном месте — в шахтной (цементационной) печи.
  3. Процесс экономичен, механизирован и автоматизирован.
  4. Коробы с карбюризатором не нуждаются в прогреве, что сокращает время протекания цементации.
  5. Скорость науглероживания деталей возрастает в 2 – 3 раза (сравнивая с другими методами), однородность слоя выше.
  6. Температуру газовой смеси углеводородов (метан и окись углерода), доводят до 900-950°С.
  7. После цементации технологическую цепочку завершает отпуск (закаливание).

Закалка ножа — описание технологического процесса и последовательность действий

О незаменимости ножа говорить не приходится. Он есть в каждом доме, и пользуемся мы этим предметом каждый день. Интересно еще и то, что это приспособление является неотъемлемой частью человеческого быта уже тысячи лет, несмотря на это, потребность в нем не уменьшается.

И тогда, и сейчас, человека беспокоил один и тот же вопрос – обработка металла. Сейчас этим больше занимаются при создании лезвий, но закалка ножа интересует и владельцев тоже, хоть и не многих.

Краткое содержимое статьи:

Особенности

Классический процесс закалки стали всегда сопровождался высокими температурами, в которых происходило полиморфное преобразование стали. При этом, нагрев всегда сопровождался резкими скачками температур, ведь на определенном этапе, сталь всегда охлаждали в воде.

Температуры воздействовали на структуру металла, поскольку при ее сильном повышении менялась структура кристаллической решетки на его поверхности, а резкий перепад температуры, который производился за счет воды, укреплял ее. В этом плане технология закалки ножей сегодня не сильно стала отличатся от той, которая применялась к мечам и клинкам тысячу лет назад.

У такой технологии всегда был один серьезный минус. При резкой смене температуры металл становился намного тверже, но в то же время, сильно страдал в плане прочности.

Если это является проблемой, нужно все так же нагревать металл, но после этого постепенно снижать его температуру. В таком случае сталь не будет становиться достаточно хрупкой.

Тонкости

Если вы занялись закалкой ножей в домашних условиях, то стоит знать, что далеко не каждый нож, который попадает вам в руки, подходит для испытания температурой.

Оптимально этот способ подходит для изделий, во время производства которых использовалась нержавеющая сталь. Это может быть высокое ее содержание, а может быть сплав, в составе которой будет нержавеющая сталь или никель, например. Такие ножи являются намного прочнее, чем их собратья из высокоуглеродистой стали.

Кроме того, закалка может проводиться по всей площади клинка, а может быть задействована на отдельной области, которая нуждается в увеличении прочности. Первый вид называется глобальным, второй был назван локальным.

Материал ножа

Все виды стали состоят из простого железа, в который добавляют углерод. Это обычный сплав для кухонных ножей. Если к нему добавить другие металлы, такие как ванадий, хром или молибден, свойства ножа будут меняться. Фото закалки ножей из самых разных материалов, без проблем можно найти в интернете. Некоторые люди применяли этот процесс даже на дамасской стали.

Проблема тут заключается в том, что закалка хороша для видов стали, в которой содержится достаточное количество углерода. Если его в сплаве мало, нож после закалки будет становиться прочнее и тверже, при этом он начнет подвергаться коррозии, защитой от которой, дамасская сталь так славиться.

Основные процессы

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

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

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

Подбор температуры

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

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

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

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

Технология и особенности домашнего каления

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

Закалка режущей кромки ножа графитом

Я расскажу и покажу вам простой способ закалки любого ножа у себя дома. И то, я буду закаливать не весь нож, а только его режущую кромку, что существенно упрощает задачу.Если вдаваться в подробности, то это будет скорее не закалка, а цементация, которая имеет цель повысить твердость и износостойкость металла.

Закалка режущей кромки ножа

Берем нож.Проходимся по кромке надфилем, при этом обращаем внимание на глуховатый звук и легкое стачивание металла. Все свидетельствует о том, что нож сделан из обычной стали и не закален ранее.Для закалки понадобиться графит. Лучше всего получить графит из графитовых щёток генератора, щеточного электродвигателя. Я, конечно, не пробовал, но также можно достать графитовые стержни из пальчиковых батареек, простых карандашей.В общем измельчаем любым способом этот графит в порошок. Мельчить особо не нужно, без фанатизма.Далее мне понадобиться металлическое основание, на котором будет лежать графитовый порошок. Я взял кусок оцинкованного профиля от гипсокартона.Для процесса закалки кромки ножа также нужен источник питания. В идеале это импульсный сварочный аппарат постоянного тока, выставленный на минимум. Так же можно попробовать повторить процесс с помощью другого источника, вольт на 30-60 переменного или постоянного тока. Есть ещё опасный вариант: использовать напрямую сеть 220 В, последовательно с лампой накаливания, но это уже чревато, поэтому не рекомендую.Насыпаем графит. К основанию подложки подключаем плюс сварочного аппарата, а к ножу – минус.Выставляем инвертор на минимальные настройки и включаем.Начинаем процесс закалки кромки. Для этого очень аккуратно проводим кромкой ножа по графитовой кучке.Наша задача состоит в том, чтобы: первое – не допустить касания лезвия об основание. И второе – это не допустить горение графита. В обоих случаях лезвие будет испорчено.В идеале лезвие нужно медленно двигать, а графит мерцая искрить. Сильно нож естественно опускать не нужно.Как только вы заметили разогрев места контакта, тут же поднимите нож.Весь процесс длиться относительно не долго, минут 5. За это время я успел несколько раз пройтись по всей длине лезвия.

Результат закалки ножа

Берем надфиль и шаркаем лезвие как первый раз. Сразу слышно звонкий звук, свидетельствующий о высокой твёрдости металла. Плюс ко всему кромка практически не поддается обработке.Режем стеклянную банку.Насечки оставляет будь здоров!Стучим по стальному гвоздю.Результат отменный – на ноже ни царапины.В конце я разрубил гвоздь ножом, ударяя по нему молотком.Нож не пострадал!Я не большой знаток в закалке стали, но способ действительно наглядно работает. Местные умельца говорят, что такая закалка повышает твердость участка металла почти до 90 единиц. Не могу не согласиться или опровергнуть, так как нет твердомера. Если у вас есть вопросы или предложения, а также замечания – пишите в комментариях. Всем удачи!

Смотрите видео процесса закалки ножа

sdelaysam-svoimirukami.ru

Разновидности металла, который можно обрабатывать

Выделяют три основные группы металла, который используется для закалки:

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

В целом процесс цементации стали необходим для улучшения износостойкости и прочности деталей.
Чаще всего цементации подвергаются валы, оси, лезвия ножей, детали подшипников и зубчатые колеса.

Как закалять сталь в домашних условиях: особенности процесса

Рекомендации для правильной закалки:

  • нагрев — медленный и постепенный;
  • образование темных пятен на поверхности говорит о быстром перегреве;
  • дождитесь насыщенного алого цвета;
  • режим отпуска должен соответствовать степени закала.

Последний совет можно выполнить, если ознакомиться с таблицей:

Изготовление камеры для закаливания

Название такой конструкции – муфельная печь. Она делается из огнеупорной глины, которую нужно заливать в любую форму, например, подготовленную из картона. Слой должен быть – 0,8-1 см. Нагревательный элемент – нихромовая спираль из проволоки. Посмотрим видео с подробной инструкцией:

В какой среде возможна цементация стали

Процесс закалки проходит в различных условиях среды:

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

Чаще всего в условиях домашнего цеха проводится цементация стали графитом. Это сильно упрощает процесс, так как не нужно дополнительно еще заботиться о сильной герметичности печи.
В промышленном производстве чаще всего используют газ, так как этот способ сокращает время, затраченное на закалку.

Можно ли закаливать нержавеющую сталь

Можно ли закаливать нержавеющую сталь, и если да, то какой тип лучше?

Нержавеющие стали можно разделить на несколько групп по химическому составу. Различают нержавеющие стали с аустенитной, ферритной, феррито-аустенитной дуплексной, мартенситной и дисперсионно-твердеющей структурой.

Нержавеющие стали с мартенситной структурой - одна из групп нержавеющих сталей с высокими прочностными свойствами, предназначенных для режущих инструментов, кухонных ножей, хирургического оборудования, диафрагм компрессоров, пружин, элементов режущих машин в бумажной промышленности.
Введение в сталь выше 0,1% С при концентрации хрома 13% приводит к тому, что жаропрочные стали имеют аустенитную структуру. Это дает возможность закалки стали после охлаждения на воздухе до получения мартенситной структуры с последующим отпуском. При более высокой концентрации хрома площадь аустенитной фазы можно расширить за счет добавления 2%-ной добавки никеля. Стали, содержащие примерно до 0,2% C и 13% Cr, используются для деталей насосов, форм для литья под давлением, болтов, валов и подвергаются термическому улучшению, т.е.закалка в интервале температур от 1000 до 1050°С и отпуск при 600-700°С. Стали с содержанием около 0,3 % С и 13 % Cr используются для пружин, режущих инструментов и высокопрочных деталей машин. Их подвергают закалке при соответствующей температуре аустенизации и отпуску при температуре около 400°С для пружин, 200-300°С для режущих инструментов и 600-700°С для элементов машин. Стали с более высоким содержанием углерода до 0,4 % используются для деталей машин с требуемой твердостью и стойкостью к истиранию при температурах до прибл.250°С. Стали, содержащие от 0,4 до 1,2 % С и до 18 % Cr, а также добавки молибдена и иногда ванадия, проявляют стойкость к истиранию примерно до 400°С. Отпущенная мартенситная структура обеспечивает получение высокохромистых мартенситных сталей с более высокими прочностными характеристиками, примерно до 1100 МПа, с несколько меньшей коррозионной стойкостью по сравнению с нержавеющими сталями с ферритной структурой. Свариваемость мартенситных сталей затруднена из-за их высокой склонности к водородному растрескиванию.Для этого требуется предварительный подогрев до 75-150°С перед сваркой с последующим отпуском при 550-590°С с охлаждением на воздухе.
Нержавеющие стали с мартенситной структурой подходят для применения в менее агрессивных средах, но обладают высокой стойкостью к истиранию. Например, марка 1.4125 (AISI 440C) успешно используется для деталей насосов, а марка 1.4021 (AISI 420) с содержанием углерода не менее 0,15% идеальна для лезвий ножей.
В таблице 1 приведены примерный химический состав и условия термической обработки мартенситных нержавеющих сталей (коррозионностойких) и их предел прочности при растяжении по стандарту PN-EN 10088-1 и их эквивалентов по стандартам AISI и PN.

Таблица 1. Ориентировочный химический состав, режимы термической обработки и предел прочности при растяжении мартенситных нержавеющих сталей

.

Можно ли закаливать нержавеющую сталь?

Благодаря своим многочисленным преимуществам нержавеющая сталь пользуется все большей популярностью во многих секторах и отраслях промышленности. В дополнение к тому факту, что это чрезвычайно устойчивый к коррозии материал, его успех также заключается в долговечности материала выше среднего. Бывает, однако, что в случае специализированного применения натуральных параметров сырья оказывается недостаточно, отсюда много вопросов по закалке нержавеющей стали и эффективности такого процесса.Возможно ли это, и если да, то какие из них лучше? На все вопросы есть ответы в этом тексте.

Каковы свойства нержавеющей стали?

Список преимуществ использования нержавеющей стали в качестве строительного материала впечатляет. Благодаря чрезвычайно выгодным параметрам этот материал используется во многих отраслях промышленности, в том числе: в строительстве, автомобилестроении, бытовой технике/электронике, в секторе металлоконструкций, а также в производстве многочисленных инструментов.Параметры прочности, несомненно, повышаются закалкой нержавеющей стали, проводимой в соответствующих условиях. Важнейшими свойствами данного вида материала безусловно являются:

  • очень высокая стойкость к коррозии и неблагоприятным погодным условиям,
  • термостойкость,
  • возможность сварки и соединения,
  • высокая пластичность, облегчающая формовку и обработку сырье,
  • электропроводность и тепловая,
  • высокая эстетика материала.

Классификация нержавеющих сталей в зависимости от химического состава

В промышленности используется несколько видов нержавеющих сталей, различающихся по своему химическому составу. Процентное содержание хрома (Cr) и углерода (C), в частности, имеет здесь ключевое значение. Они напрямую влияют на параметры и возможности обработки отдельных марок стали. И так можно различать: аустенитные, ферритные, аустенитно-ферритные, мартенситные и секреционно-упрочненные нержавеющие стали.

Процесс закалки нержавеющей стали

Принимая во внимание широкий спектр применения нержавеющих сталей и тот факт, что производство некоторых устройств и компонентов требует улучшения показателей прочности материала, необходимо соответствующим образом закаливать нержавеющую сталь . В основном это касается дуплексных и аустенитных сталей, которые считаются самыми мягкими. Механическая стойкость этого типа материала может быть повышена классическими методами, т.е.азотированием, но при этом ухудшаются антикоррозионные свойства стали. По этой причине аустенитную сталь закаливают в интервале температур 1000-1050 °С, а затем отпускают при температуре 600-700 градусов.

Как правило, чем выше содержание углерода и хрома в нержавеющей стали, тем выше эффективность упрочнения материала. Благодаря этой форме переработки значительно увеличивается масштаб применения сырья, что может быть использовано, в том числе, в строительстве промышленных машин, производстве медицинских изделий, автозапчастей, бытовых товаров и во многих других областях промышленности.

.

Как закалить сталь, или Закалка как дома

Как закалить сталь, работая на горелке? Помните, что большое пламя производит меньше тепла, а меньшее пламя выделяет больше тепла. Дутьевые горелки нагревают только небольшую концентрированную площадь. Для более крупных кусков стали работайте в кузнице, чтобы все это оставалось теплым.

Как безопасно закалить сталь?

Наверняка вы не раз задавались этим вопросом - как безопасно закалить сталь? Мы советуем.Всегда используйте очки и перчатки при работе с пропановой горелкой. Перед использованием фонаря прочтите все инструкции, чтобы знать, как им безопасно пользоваться. Наденьте толстые перчатки, чтобы избежать ожогов.
Работайте на металлической или стальной поверхности, например, на наковальне, чтобы избежать риска возгорания. Держите поблизости огнетушитель класса B на случай пожара.

Сталь следует держать прямо в пламени. Желательно неведущей рукой и с помощью металлических щипцов, чтобы не подходить близко к огню.Если вы не можете удерживать сталь плоскогубцами, положите ее на большую огнеупорную рабочую поверхность. Используйте горелку своей ведущей рукой, чтобы нагреть весь кусок стали, прежде чем сфокусировать пламя на области, которую вы хотите закалить. Подождите, пока сталь станет вишнево-красной. Следите за цветом стали, который меняется по мере нагревания. Когда сталь ярко-вишнево-красная, около 1400 ° F (760 ° C), она достаточно горячая, чтобы укрепить ее.

Закалка стали

Охлаждение стали после закалки

Переместите нагретую сталь непосредственно в охлаждающую жидкость.Используйте пару щипцов, чтобы справиться со сталью, поскольку она все еще горячая. Отойдите назад, когда вы полностью погрузите сталь в воду или масло, так как это приведет к образованию пара или брызг. Крепко держите сталь, чтобы потом не пришлось ловить ее. Закалка стали приводит к ее быстрому охлаждению, поэтому ножки внутри затвердевают вместе. Перед закалкой стали наденьте плотные перчатки и маску для лица, чтобы вода или масло не обожгли кожу. Удалите сталь из огнетушащего вещества, когда оно перестанет пузыриться. Вода или масло будут продолжать кипеть, поскольку тепло передается от стали.Держите сталь полностью погруженной до тех пор, пока не останется пара или пузырьков, что займет всего несколько минут. Когда закончите, положите сталь обратно на рабочую поверхность. Закаленная сталь тверже, но становится более хрупкой. Не роняйте и не пытайтесь согнуть сталь после ее снятия.

Очистка стали после закалки

Удалите остатки закалочной жидкости со стали. Вода вызывает коррозию стали и может привести к повреждению, если оставить ее на поверхности.Надевайте перчатки при использовании ткани, пока сталь полностью не высохнет.

Как упрочнить сталь и снять напряжение

Разогрейте духовку до 191 °C. Дайте духовке полностью нагреться, прежде чем помещать в нее сталь. Если вы не можете поместить сталь прямо в печь, используйте продувочную горелку.

Если стальная поверхность небольшая, можно использовать духовку или тостер меньшего размера. Поставить сталь в духовку на 3 часа. Поместите сталь прямо на решетку духовки или на противень.Пусть печь нагреет кусок стали. В процессе отжига сталь достаточно нагревается, чтобы размягчить сплавы и сделать их менее хрупкими.

Если вам нужно использовать факел, направьте кончик пламени на область, которую вы хотите закалить. Продолжайте нагревать сталь, пока не заметите синий цвет на металле. Это означает, что сталь закалена.

Охлаждение стали

После нагревания стали в течение 3 часов выключите печь и дайте стали остыть в ней в течение ночи.Это позволяет стали нормализовать и поддерживать свою закаленную структуру. На следующее утро достаньте сталь из духовки. Если вы закаляете сталь с помощью горелки, положите металл на наковальню или другую большую стальную поверхность, проводящую тепло.

Закалка стали в масле

Очень часто люди также спрашивают, как закалить сталь в масле. Процесс мало чем отличается от закалки водой. Первый вопрос, который мы должны задать себе, это то, что мы хотим укрепить. Если товар большой (т.мачете) и будут значительно эксплуатироваться (например ничего не будем делать, рубить дрова, поддевать другие элементы и т.д.), то масло будет правильным направлением, из-за более высокой ударной вязкости закаленной стали они теряют часть своей твердости . А если стихия, если она есть, нанесите на ручной нож, в данном случае водяной (градусов 30-40).

Какое масло для закалки выбрать?

Сколько людей столько и мнений. Некоторые рекомендуют профессиональные так называемые закаливающие масла. закалочные масла, стоимость которых даже превышает 200 злотых, но другие говорят, что должно быть достаточно обычного рапсового масла.Мы также можем найти информацию от других кузнецов, которые также используют синтетическое моторное масло.

.

Нормальная закалка - Закалка и отпуск

Также известная как мартенситная объемная закалка, это термообработка, придающая стали высокую твердость/прочность. 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.
.

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 непосредственно 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) до тех пор, 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.

Масло закалочное - 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

.

Смотрите также