Многие домашние мастера увлекаются самостоятельным изготовлением ножей. Их изделия проходят сложный путь многократной ковки, травления, механической обработки. Но чтобы нож получился прочным и служил долго, его необходимо закалить — подвергнуть воздействию высокой температуры. После термообработки физико-механические свойства металла существенно улучшаются.
Как закалить нож
Содержание
- Выбор стали для закалки ножа
- Как изготовить камеру для закаливания металла
- Закалка стали в домашних условиях
- Как закалить нож
- Источник тепла
- Температура нагрева
- Охлаждение
- Отпуск
- Правила качественной закалки
- Вам также могут быть интересны статьи:
Выбор стали для закалки ножа
Сплав железа с углеродом называют сталью. В состав сплава добавляют и другие металлы и неметаллы, для придания стали определенных свойств. В качестве добавок используются молибден, ванадий, цинк, хром, вольфрам, кальций и многие другие. Чем ниже доля углерода в сплаве, тем он пластичнее. Такие материалы обладают высокой прочностью, но низкой износостойкостью и подвержены коррозии. Чтобы закалить нож, нужно точно знать, из какого именно сплава он изготовлен.
Высоколегированные сплавы обладают высокой прочностью и упругостью, их лезвие способно рассекать даже металл.
Как изготовить камеру для закаливания металла
Для закалки клинка лучше изготовить специализированную печь. Печь позволяет закалить металл, нагревая его до определенных температур по заданному графику и так же по плану охлаждать. Камера печи имеет габариты 20×10×7,7 см и делается из огнеупорной глины.
Сначала потребуется изготовить каркас из плотного картона. Картон надо пропитать парафином, чтобы сырая глина не прилипла к нему. На каркас наносится слой сырой глины таким образом, чтобы полностью облеплять его. Особенно тщательно нужно вылепить стыки, чтобы там не осталось щелей. Отдельно лепится дверка.
Самодельная камера для закаливания металла
Обе заготовки нужно высушить на открытом воздухе. После высыхания их прокаливают в печи при 90-110 °С, удаляя остаточную влажность. Далее следует довести температуру до 900 °С для окончательного обжига. Остывать заготовки должны медленно, в закрытой печи. Петли для дверцы следует навесить таким образом, чтобы она открывалась в горизонтальной плоскости.
Теперь настало время сделать нагреватель. Потребуется проволока из нихрома, диаметром 0,75 миллиметра. Следует отмерить 18 м проволоки и аккуратно и ровно, виток к витку, но без касаний, намотать ее на корпус печи. Обмотку промазывают сырой глиной, чтобы исключить возможность межвиткового замыкания. В корпусе следует проделать отверстия: одно для установки измерительной термопары, другое — для визуального наблюдения. Весть самодельная печка будет около десяти килограммов.
Закалка стали в домашних условиях
Самый простой способ закалить заготовку — на открытом огне. Так закаляли металлические изделия наши предки. Закаливать приходится проводится «на глаз», без точных измерений температуры, поэтому для получения более или менее приемлемого качества придется потренироваться.
Закалка стали в домашних условиях
Как закалить нож
Для этого потребуется:
- открытый огонь;
- емкость с минеральным маслом;
- емкость с водой;
- клещи с длинными рукоятками.
Чтобы закалить заготовку, следует дождаться малинового цвета пламени и положить деталь на угли. Пламя белого цвета обладает слишком высокой температурой, в нем деталь перегреется. Нужно также следить за тем, чтобы на детали не появлялось синих или черных областей. После того, как деталь прогрелась до равномерного темно-красного свечения, ее вынимают из пламени клещами и быстро погружают на три секунды в емкость с маслом. Это действие повторяют несколько раз, задерживая изделие в масле несколько дольше.
На последнем этапе закалки ножа в домашних условиях его погружают в емкость с водой. Воду необходимо немного взболтать. Будьте осторожны — при контакте с водой капельки масла могут брызгаться.
Источник тепла
Для того, чтобы закалить металлические изделия, применяют разные источники тепла:
- муфельная печка;
- пропановая горелка;
- кузнечный горн;
- паяльная лампа.
Эксперты сходятся на том, что проведение термообработки в муфельной печи дает наилучший результат при закаливании ножа. Это объясняется стабильностью температурных параметров, равномерностью прогрева и возможностью контроля и оперативной корректировки температуры.
Муфельная печка Кузнечный горн
Следующими по качеству будут горелка и паяльная лампа, если не полениться выложить для них временную печку из огнеупорных кирпичей.
Температура нагрева
Температурный режим имеет исключительное значение для качественного закаливания ножа. Если заготовку недогреть – закалить ее не получится, если же перегреть — она потеряет прочность, деформируется или разрушится. Сплавы с низким содержанием углерода следует закалить при температуре 730-945 °С. Высокоуглеродистые нужно закалить в диапазоне 678-851 °С. Чтобы закалить легированные сплавы, их нагревают до 850-1150 °С
Охлаждение
Что бы качественно закалить металл, очень важно не только выдержать правильный температурный режим охлаждения, но и подобрать подходящую охлаждающую жидкость. Нержавеющие сплавы должны охлаждаться в минеральном масле с определенными присадками. Низколегированные стали охлаждают в водных растворах, содержащих специальные добавки.
Охлаждение ножа в минеральном масле
Неверный выбор охлаждающей жидкости может свести на нет всю работу и необратимо испортить заготовку.
Отпуск
После термообработки в заготовке накапливаются внутренние напряжения. Они снижают прочность, твердость и упругость детали. Деталь становится хрупкой и не способна выдерживать проектные нагрузки. Чтобы избавиться от внутренних напряжений и довести механические характеристики до расчетных значений, применяют процедуру отпуска.
В ходе отпуска проводится повторный нагрев заготовки до температуры пластичности, но, в отличие от закаливания, остывает она плавно, в естественных условиях. Для различных материалов существуют свои индивидуальные графики отпуска. Так, при закаливании ножа заготовку повторно нагревают до 250 °С и оставляют остывать в муфельной печи.
Отпуск стали
Правила качественной закалки
Профессионалы и опытные любители сформулировали несколько правил качественной закалки ножей:
- Необходимо позаботиться о защите рукояти при нагреве, травлении и других интенсивных воздействиях. Лучше всего на время этих работ рукоятку разобрать.
- Для того чтобы проверить качество закаливания, к лезвию подводят напильник и делают несколько движений. Если закалка прошла успешно — напильник скользит по лезвию. Если нет — процедуру придется повторить.
- Если прислушаться к заготовке во время закаливания, то начиная с некоторого момента можно услышать легкое посвистывание. Это признак того, что закалка состоялась и нож можно доставать.
- При охлаждении нож опускают в жидкость вертикально, спинкой вниз. Это позволит избежать термических деформаций.
- При охлаждении в воде, перед тем, как опустить нож, следует добавить в воду щепотку соли и размешать ее.
Настоящее мастерство закалки ножей приходит только с опытом. Поэтому сначала лучше потренироваться на не очень ценных экземплярах.
Источник: