Закалка металла в домашних условиях

Тепловая обработка металла является одним из главных способов увеличения его характеристик: твердость, крепкость. Более всераспространенная и используемая процедура — закалка металла. Она уже в протяжении почти всех веков стоит на вооружении населения земли. На данный момент эта процедура с фуррором осуществляется не только лишь на промышленных предприятиях, да и умельцами в быту для улучшения изделий из металла. Если владеть познаниями о том, как закалить сплав в домашних условиях, то твердость предмета можно прирастить до нескольких раз. Обстоятельств для проведения данной для нас операции быть может много. Например, к схожей технологической операции прибегают, когда нужно придавать такую крепкость, к примеру, ножику, чтоб им можно было разрезать стекло.

закалка стали в домашних условиях

Почаще всего закалке подвергают режущие инструменты. Необходимо отметить, что термообработка им проводится не только лишь, когда требуется увеличение твердости, да и когда нужно уменьшить эту характеристику. При очень малеханькой твердости режущей частью станет трудно воспользоваться, она станет заминаться. При весьма высочайшей – станет крошиться под перегрузкой.

Когда появилась потребность роста прочности изделия, то не надо расстраиваться — закалка стали в домашних условиях сумеет посодействовать. Для вас не будет нужно особенное оборудование и особый инструмент. Но стоит осознавать, что данной для нас процедуре не поддадутся стали с малым процентным содержанием углерода (малоуглеродистые). Инструментальная и углеродистая стали обрабатываются с легкостью.

Что такое закалка?

Разработка предполагает воплощение тепловой обработки железа. Он включает в себя нагрев до определенных температурных значений, при которых происходят конфигурации в структуре кристаллической сетки, а потом скорое остывание в водянистой среде (воде, масле). Цель – повышение твердости.

Существует процедура, при которой температура нагрева не доводится до момента трансформации кристаллической сетки. В таковой ситуации происходит фиксация состояния, свойственное подогретому сплаву. Таковой эффект именуется сверхнасыщенным жестким веществом.

Закалка с конфигурацией сетки применяется для стали и ее сплавов. Для цветных металлов предусмотрена процедура без полиморфных конфигураций.

По окончании схожей процедуры металлической сплав будет иметь огромную твердость, но возникает увеличенная хрупкость. Теряются характеристики пластичности.

Для понижения лишней хрупкости опосля нагревания с переменами кристаллической структуры употребляется иной процесс – отпуск. Он осуществляется наименьшей температурой с следующим постепенным остыванием заготовки. Из-за этого в сплаве происходит понижение напряжений и снижается хрупкость.

как закалить металл в домашних условиях

Индивидуальности технологического процесса

Закалка делается в 2 стадии. В первой заготовка греется до нужной температуры, а во 2 – охлаждают. Разные типы металлов и сталей различаются друг от друга структурой. Из-за этого процесс термообработки различается.

как закалить металл в домашних условиях

Провести закалку дают почти все организации, но стоимость услуг будет не малеханькой. Она станет зависеть от массы обрабатываемой заготовки. По данной для нас причине стоит проводить подобающую термообработку металла в домашних условиях.

Когда вы будете делать операцию своими силами, то очень принципиально верно проводить нагревание. При нагреве на поверхности детали не должны выявляться темные либо голубые пятна. Верный процесс нагрева сопровождается ярко-красной раскраской металла. Разобраться с процедурой поможет видео, показывающее как проводить нагрев.

Для нагрева материала до нужной температуры может употребляться:

  • Специальную электронную печь;
  • Паяльную лампу;
  • Открытый огнь от костра.

Выбирать источник нагрева следует исходя из того, до какого температурного значения следует нагревать заготовку.

Метод остывания следует подбирать также из особенностей металла, также от хотимого конечного результата. Например, по мере необходимости закалки не всей заготовки, а только отдельной части, то охлаждать тоже нужно точечно. Для этого подойдет струя воды.

Интересно почитать:  Как самому заточить сверло по металлу?

Разработка закалки может включать в себя остывание моментального, постепенного либо многоступенчатого типа.

Процесс резвого остывания предугадывает применение охлаждающей воды 1-го типа. Он подступает для закалки углеродистой либо легированной стали. Чтоб охладить схожим образом будет нужно одна пригодная емкость.

Когда требуется закалка другого типа стали либо будет нужно проводить отпуск, то употребляются двухступенчатые способы остывания. В таком случае подогретая заготовка на первом шаге помещается в резервуар с водой, а потом переносится в масло — минеральное либо синтетическое, в котором осуществляется следующий процесс остывания. Но категорически запрещается сходу помещать подогретую деталь в масло, т. к. оно способно воспламеняться.

Для верного подбора режимов закалки различных типов сталей нужно применять надлежащие таблицы.

как закалить металл в домашних условиях

Для быстрорежущих сталей

как закалить металл в домашних условиях

Для легированных инструментальных сталей

как закалить металл в домашних условиях

Для углеродистых инструментальных сталей

как закалить металл в домашних условиях

Среда остывания

Достигнутый итог закалки почти во всем будет зависеть от схемы остывания. Разные стали, как было сказано выше, охлаждаются разными типами. Так, для низколегированных сталей употребляется вода либо смеси, а для нержавеющих – масло и надлежащие смеси.

Принципиальным моментом будет то, что выбор среды для остывания должен учесть то, что вода охлаждает деталь резвее, чем масло. Например, вода 18°С может провести остывание сплава с температурой 600°С за 1 секунду. Масло же способно понизить температуру только на 150°С.

Для получения высочайшей твердости металла, процесс остывания осуществляется под потоком прохладной воды. Еще чтоб прирастить эффект закалки можно приготовить соляные смеси. В воду добавляется приблизительно 10% соли. Также употребляется кислотные воды, содержащие минимум 10% кислоты, в основном серной.

как закалить металл в домашних условиях

Кроме охлаждающих жидкостей, принципиальным моментом будет режим и скорость остывания. Температура должна снижаться не наименее 150°С/сек. Так, за три секунды температурное значение обязано понизиться до 300°С. В следующем охлаждать можно при хоть какой скорости, т.к. приобретенная структура в процессе скорого остывания в предстоящем разрушаться не будет.

Обращаем внимание, что чрезвычайно резвый процесс остывания приведет к завышенной хрупкости. Этот момент нужно учесть во время самостоятельной закалки.

Можно выделить последующие способы для остывания:

  • Внедрение единственной среды. Заготовка помещается в жидкость и на сто процентов там охлаждается;
  • В 2 средах. Употребляется масло и вода (солевые смеси). Углеродистые стали для начала охлаждаются при помощи воды, а опосля — в масле;
  • Струйный способ. Заготовки охлаждаются под струей воды. Удачный метод для закалки отдельных участков;
  • Ступенчатый метод с выдержкой температурных режимов.

Закалка стали на открытом огне

Как было сказано выше, закалить сплав может быть дома, применяя для этого открытое пламя костра. Начинается все, естественно, с сотворения костра и подготовки огромного размера раскаленных углей. Еще для вас пригодятся 2 емкости. В первую наливается прохладная вода, а в другую – масло (синтетика/минеральное).

Для извлечения раскаленного металла потребуются клещи либо аналогичный инструмент. Опосля того как инструмент подготовлен и образовано достаточное количество угля, можно укладывать заготовки.

как закалить металл в домашних условиях

Раскраска находящихся в костре углей способна говорить о их температуре. Более жаркими являются владеющие ярко-белым цветом. Нужно следить и за цветом огня в костре. Он также говорит о степени нагрева внутренней части. Хорошей ситуацией является окрас пламени малиновых тонов, а не белоснежных. Крайний вариант гласит о чрезвычайно высочайшей температуре костра. Имеется риск перегрева.

Интересно почитать:  Бензорез по металлу своими руками

как закалить металл в домашних условиях

Каким становится цвет прогреваемого железа тоже следует следить с бдительностью. Не стоит допускать, чтоб на режущей кромке создавались черные пятна. Если сплав посинел, то это означает, что он чрезвычайно стал мягеньким и пластичным. Достигать этого состояния не стоит.

Опосля окончания прокалки до нужного уровня, можно начинать следующую стадию остывания. Для начала заготовка помещается в резервуар с маслом. Делается это в несколько заходов с интервалом в три секунды, с наибольшей резкостью. Просвет меж опусканием потихоньку нужно наращивать. Опосля утраты сталью яркости может быть начинать процесс остывания в воде.

Когда деталь охлаждается в воде требуется осторожность. На ее поверхности могут оставаться масляные капли, которые могут возгореться. Также опосля погружения детали вода обязана перемешиваться – для сохранения прохлады. Наглядно изучить процесс может быть на видео.

Для термообработки отдельных видов стали и цветных металлов температуры открытого пламени костра не будет хватать, т.к. не сумеет прогревать железо до 9000 градусов. Для этого нужно внедрение особенных печей – муфельных либо электронных. Изготовка дома электронного вариант – сложное мероприятие, а муфельное оборудование сделать можно.

Камера для закалки своими руками

Если сделать муфельную печь в домашних условиях, то она дозволит закалять особенные сорта стали. Основным элементом, который пригодится для сборки – огнеупорная глина. Ею необходимо будет покрыть внутреннюю часть печки. Толщина покрытия обязана быть до 1 см.

как закалить металл в домашних условиях

Для сотворения нужной формы и габаритов рекомендуется заблаговременно приготовить картонную форму, которая пропитана парафином. На ней станет располагаться глина. Она разводится с водой. Дальше густой однородной массой обмазывается изнаночная сторона картонной заготовки. Картон без помощи других будет отставать по высыханию. Железная заготовка будет помещаться вовнутрь в отверстие, закрываемое дверцей (также из глины).

Камера и дверца должны поначалу просушиться на открытом воздухе, а потом добавочно – с температурой в 100°С. Потом обжигаются в печке с постепенным подъемом температуры до 900°С. По окончании обжига и остывания элементы соединяются.

Готовая камера обматывается нихромовой проволокой. Ее поперечник – 0,75 мм. 1-ый и крайние слои скручиваются меж собой. При наматывании нужно оставлять зазоры меж витками. Они также должны заполняться глиной для исключения замыканий. Опосля высыхания глины с изоляцией и проволокой поверхность вновь покрывается глиной. Толщина составляет около 12 см.

закалка стали в домашних условиях

Когда поверхностный слой высохнет, камера обязана поместиться в железный корпус. Зазор меж сплавом и глиняной камерой заполняет асбестовая крошка. Для обеспечения доступа к внутреннему месту корпус из металла также должен владеть дверью, отделанной снутри плиткой из керамики. Любые остающиеся зазоры нужно заделывать глиной и крошкой.

Нихромовая проволока выводится с тыльной стороны каркаса. К ней будет подводиться электронное напряжение. Для контроля за температурой и действиями снутри на лицевой части можно создать пару отверстий по 1-2 см.

закалка стали в домашних условиях

Схожее самодельное изделие дозволит для вас своими силами закалять любые инструменты из стали, требующей завышенной температуры (до 950°С). Вес его будет составлять приблизительно 10 кг. К тому же оно дозволит значительно сберечь на серийных моделях, которые достаточно дорогостоящие.

Закалка и отпуск металла в домашних условиях — разработка и таблицы

steel

В облегченном виде процесс закаливания металла заключается в повышении температуры эталона до огромных значений, а позже его охлаждении. Но не все так просто. И это разъясняется тем, что разные виды металлов различаются собственной структурой, и соответственно, специфичными качествами. Потому для их закалки и используются определенные методики (и температуры). О их, также специфичности проведения соответственных операций мы и побеседуем.

Интересно почитать:  Чистка бронзы в домашних условиях

До этого всего, необходимо отметить, что тепловая обработка (закалка) железных изделий (либо заготовок) делается в 2-ух вариантах.

Во-1-х , по мере необходимости повысить крепкость материала (в пару раз). С сиим в быту сталкиваются фактически все. К примеру, для «усиления» режущих кромок кухонной утвари (ножики, топорики для рубки мяса) либо инструмента (стамески, зубила и тому схожее).

Во-2-х , для придания сплаву некой пластичности, что существенно упрощает последующую работу с материалом («жгучая» ковка). О этом отлично понятно тем, кто занимается кузнечным делом. Разглядим все этапы технологии закаливания железных изделий в домашних условиях.

Нагрев

Основное условие высококачественной закалки – его равномерность, без черных пятен на образчике (голубых либо темных). Сплав не должен греться до «белоснежного каления». Признак рационального разогрева – приобретение им ярко-малинового (красноватого) цвета. Источником тепла быть может что угодно – кузнечный горн, лампа паяльная, эл/плитка, газовая горелка, открытый огнь. Его выбор зависит от той температуры, которой нужно достигнуть для данного сорта стали.

Остывание

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

zakalka

Струйная закалка

Употребляется, если нужно подвергнуть обработке не весь эталон, а отдельный участок поверхности. На него и направляется струя прохладной воды.

С одним «охладителем»

Понятно, что за ранее устанавливается пригодная емкость (ведро, бочка, ванна). Обычно, применяется для заготовок из легированной либо углеродистой стали.

С 2-мя

В качестве «охладителя» употребляются среды с разной способностью понижать температуру материала. Потому процесс является двухступенчатым, так при всем этом обеспечивается и «отпуск» металла. К примеру, поначалу остывание делается в воде, а позже – в масле (к примеру, машинном либо минеральном), потому что от высочайшей температуры оно может возгореться.

Есть и остальные методы, но они, обычно, употребляются мастерами, которые работают на проф уровне и отлично разбираются в сплавах. К примеру, закалка изотермическая. Нет смысла на их останавливаться тщательно, потому что поначалу придется разъяснять, что такое стали мартенситные и аустенитные.

Режимы закалки и отпуска стали

В чем охлаждать?

Мы уже упомянули, что почаще всего это делается с помощью прохладной воды и масла. Но это не единственно вероятные «охладители». Дело в том, что при таковой закалке некие сорта стали стают хрупкими. Потому на практике употребляются и остальные среды, способные активно понижать температуру металла.

К примеру, водянистый сургуч. Он наиболее подступает для работы с плоскими заготовками, которые опосля доведения их температуры до требуемого значения в него на сто процентов погружаются, при этом поочередно, пару раз попорядку, пока масса сургуча на сто процентов не отвердеет.

Мастера в качестве «охладителей» употребляют и такие вещества, как щелочи, смеси с мощной концентрацией соли и ряд остальных, даже расплавленный свинец.

Как проверить свойство закалки? Есть достаточно обычной метод – с помощью обычного ратфиля.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector