Закалка клинка: Как закалить нож в домашних условиях: видео, инструкция, советы

Как закалить нож в домашних условиях: видео, инструкция, советы

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

Долговечность и режущая способность ножа определяются твердостью клинка

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

Если нож сломается при угле сгиба больше 45°, значит, закалка выполнена правильно.

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

Температурный режим

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

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

Режимы обработки коррозионно стойких жаропрочных сталей

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

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

Особенности технологии

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

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

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

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

Отжиг ножа на открытом огне требует пристального внимания

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

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

Цвета каления и побежалости углеродистых и малолегированных сталей

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

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

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

Самодельный нож после закалки в графите

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

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

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

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

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

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

Правила качественной закалки

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

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

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

Как правильно закалить нож в домашних условиях

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

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.

основные этапы и правила процедуры

Закалка металла – правило качественной термообработки ножа. Используемые сорта стали. Требования к нагревательной камере. Процедура закалки в домашних условиях: необходимые материалы. Особенности источников тепла. Охлаждение и отпуск заготовки.

Закалка металла – это технологическая процедура, цель которой заключается в придании материалу дополнительных эксплуатационных характеристик. Операция не отличается особой сложностью – при необходимости ее можно провести даже в домашних условиях.

Данная процедура относится к категории термической обработки металла. Для достижения положительного результата материал необходимо нагреть, а затем охладить в определенной среде. Температурные параметры зависят от типа металла.

Закалка ножа способна придать инструменту повышенную прочность. При соблюдении правил обработки это свойство сохраняется десятилетиями. Современный рынок предлагает потребителям широкий выбор ножей. По этой причине процедура закалки особо востребована, поскольку сейчас риск приобрести некачественное изделие очень велик. Кроме того, термообработку проводят домашние мастера, которые предпочитают изготавливать ножи самостоятельно.

Правила качественной закалки

Чтобы правильно закалить лезвие ножа или любого другого металлического инструмента, следует соблюдать определенные правила. В противном случае можно легко испортить клинок.

Суть термообработки металла заключается в его нагреве до определенной температуры, при которой происходит изменение структуры кристаллической решетки. Далее заготовку охлаждают в водяной или масляной среде.

Закалку выполняют для достижения следующих целей:

• повышения твердости верхнего слоя изделия;
• увеличения прочности;
• повышения сопротивления на изгиб за счет снижения пластичности;
• уменьшения веса при сохранении эксплуатационных параметров.

Существует множество методов закалки металла. Основные отличия зависят от следующих параметров:

• степени нагрева;
• скорости достижения рабочей температуры;
• продолжительности термообработки;
• скорости охлаждения.

Степень нагрева зависит от содержания в металле углерода и других примесей. В качестве единицы измерения закалки обычно используют максимальную температуру.

Лучшая ножевая сталь для каления

Чтобы результат термообработки соответствовал ожиданиям, следует узнать, из какого именно металла или сплава сделан нож. Это поможет подобрать оптимальные параметры для проведения рассматриваемой процедуры.

Самым распространенным материалом для режущих предметов является сталь – сплав железа с углеродом. Известно множество ее разновидностей, которые обладают своими достоинствами и недостатками. Например, нержавеющие сорта стали, которые характеризуются повышенным содержанием углерода и наличием дополнительных примесей, отличаются хорошими режущими свойствами и стойкостью кромки лезвия. Многие производители предпочитают использовать высокоуглеродистую сталь в качестве основного ножевого материала. Особой популярностью пользуется сорт 420 НС.

Стали с низким содержанием углерода отличаются высокой пластичностью и твердостью. Вместе с тем материал будет обладать низкой устойчивостью к износу и коррозии.

Ведущие производители в качестве базового сырья используют следующие сорта стали:

1. Ламинированная. Представляет собой сварной композитный материал. Сердцевину изготавливают из твердой высокоуглеродистой стали, которую снаружи покрывают более вязким и визуально привлекательным веществом. Например, дамаском.
2. Гомогенная. Противоположность многокомпонентным материалам. Это сталь с высокой однородностью, для производства которой применяют порошковые технологии.

Любителям самостоятельной работы можно посоветовать использовать в качестве заготовки обычный напильник. Можно применять отработанный инструмент со сточенной поверхностью – это совершенно не повлияет на качество будущего изделия. В качестве основного материала советских напильников использовалась твердая нелегированная углеродистая сталь У10, которая является отличным сырьем для изготовления ножа.

Требования к камере для закаливания

Камеру для закалки ножа можно изготовить из подручных материалов без особых вложений. Самая простая конструкция с хорошими функциональными качествами состоит из нескольких мягких кирпичей и пропановой горелки.

В качестве горючего материала можно использовать кислородно-ацетиленовую смесь. Она способна разогреть заготовку до 2800 °C, что практически в четыре раза превышает аналогичный показатель пропана. Некоторой сноровки требует регулировка интенсивности пламени. Единственный недостаток смеси – очень высокая стоимость.

Главное в горне – выбор кирпичей из нужного материала. Они должны быть изготовлены из огнеупорной глины. Это залог длительной работы всей конструкции. Если вы планируете закалять ножи большой длины, можно сделать горн на полтора или два кирпича.

При выборе горелки на пропане следует обращать внимание на наличие регулирующего клапана. Это позволит подбирать оптимальный температурный режим, исходя из размеров и типа ножа.

Отверстие для нагревательной камеры можно выполнить обычным сверлом. Огнеупорные материалы не отличаются высокой твердостью, так что эта процедура не отнимает много времени. Кроме того, необходимо выполнить боковое отверстие для пламени горелки. Следует помнить, что сопло должно располагаться на расстоянии 2–3 см от края кирпича.

С помощью такой конструкции можно быстро и удобно нагревать ножи небольшого размера. Альтернативные источники тепла будут рассмотрены ниже.

Процесс закалки ножа в домашних условиях

Рассматриваемая процедура не особо сложная, поэтому научиться закаливать ножи в домашних условиях сможет даже человек без опыта подобных работ.

Для проведения термообработки понадобятся:

• две емкости, в одной из которых вода, а в другой – масло;
• источник тепла;
• клещи или инструмент с аналогичными функциями;
• заготовка.

Нож можно закалить даже на обычном костре. Заготовку кладут на раскаленные угли, где она нагревается до нужной температуры. При этом необходимо обратить внимание на пламя. Белый цвет указывает на высокую температуру. В этом случае высок риск перегрева заготовки. Как показывает опыт, оптимальный цвет для выполнения обработки – малиновый. В процессе нагрева наблюдайте за лезвием: на его поверхности не должны появляться черные или синие пятна. Это свидетельствует о том, что процесс протекает с нарушениями технологии.

После того как нож приобретет равномерный темно-красный оттенок, его достают из огня с помощью клещей и опускают в масло. Это действие необходимо повторить 3–4 раза. Длительность первого погружения не должна превышать 3 секунд. По мере остывания лезвия интервал постепенно увеличивают. Данную процедуру следует выполнять четко и быстро, без лишних движений.

Последний этап – опускание заготовки в воду. Соблюдайте осторожность: при контакте с жидкостью частицы масла могут загореться или начать брызгаться.

Выбор источника тепла

Закалка ножа – ответственная процедура, успех которой во многом зависит от выбора источника тепла. Как было написано выше, открытый огонь или горн из мягких кирпичей неплохо справляется со своими функциями. Сейчас мы рассмотрим еще одну рабочую конструкцию, которая также заслуживает внимания.

Речь идет о муфельной печи. Она позволит нагреть нож до необходимой температуры по заданному графику. Для сборки конструкции понадобится глина, обладающая огнеупорными свойствами. Из нее делают камеру нагрева и стенки печи. Приблизительные размеры приспособления:

• длина – 200–220 мм;
• ширина – 100–120 мм;
• высота – 70–80 мм;
• толщина стенок – 10 мм.

В первую очередь следует сделать каркас из картона с парафиновой пропиткой, которая предотвратит прилипание глины к стенкам. Печь и дверцу лепят отдельно. В процессе выполнения работ нужно учесть возможность усадки материала. Кроме того, важно, чтобы в стыках отсутствовали полости.

Заготовки должны сохнуть в естественных условиях. Для удаления остатков влаги их прокаливают в печи при температуре 90–100 ºC. Окончательный обжиг выполняют при 900 ºC. Охлаждение должно протекать медленно. Для этого заготовки оставляют в печи до полного остывания.

Термоэлемент проще всего изготовить из нихромовой проволоки, сечением 0,75 мм и длиной 18 м. Обмотка должна быть ровной, без соприкосновений витков между собой.

Во избежание межвиткового замыкания следует промазать обмотку сырой глиной.

В завершение рекомендуют выполнить в корпусе два отверстия. Первое необходимо для установки термопары, а второе – для визуального контроля над закалкой ножа.

Температура нагрева

От соблюдения температурного режима зависит качество обработки ножа. Недостаточный нагрев ведет к неполной закалке. В результате не образуется мартенситной структуры или остаются участки феррита в зависимости от типа стали. Это приводит к снижению твердости ножа.

Аналогичный результат возможен в случае «подстуживания» заготовки. Это значит, что деталь нагрели до заданной температуры, однако в процессе переноса изделия из печи в закалочный бак прошло много времени. Такое случается при закалке ножей небольшого размера, особенно при значительной удаленности емкости с жидкостью.

Перегрев заготовки ведет к деформации изделия или появлению трещин. Для справки приведем рабочую температуру закалки отдельных сортов стали:

• низкоуглеродистая – 730–945 ºC;
• легированная – 850–1150 ºC;
• высокоуглеродистая – 678–851 ºC.

Охлаждение и графитовая закалка

При значительной толщине режущей кромки ножа можно прибегнуть к методу закалки графитом. Этот способ также подходит для повышения качества самоделок, изготовленных из подручных инструментов. Суть метода заключается в закалке ножа через графитовую стружку.

Охлаждение заготовки – важный этап обработки. Особенности процедуры зависят от типа ножа. Например, низколегированную сталь охлаждают в воде. Для ножей из нержавейки используют минеральное масло со специальными присадками.

Процедура отпуска

После термической обработки в структуре ножа накапливаются внутренние напряжения. Они негативно влияют на эксплуатационные качества, снижая прочность, твердость и упругость. Для устранения внутренних напряжений выполняют отпуск металла. Эта процедура начинается с нагрева ножа до пластичности материала.

Основное отличие от закалки заключается в методе охлаждения. Процедура протекает в естественных условиях, без резких перепадов температуры.

Для достижения наилучших результатов рекомендуют выполнять отпуск в муфельной печи. В ней процедура охлаждения будет протекать плавно.

Для проверки качества обработки рекомендуем использовать обычный напильник. При недостаточной обработке изделие будет липнуть к нему, а кромка лезвия согнется. В этом случае можно попробовать спасти изделие путем повторного отжига и закалки.

Некоторые считают, что наилучший эффект достигается при использовании сургуча и скипидара.

А вы пробовали выполнять закалку ножа самостоятельно? Какой метод обработки вы считаете наилучшим? Напишите ваше мнение в блоке комментариев.

Закалка ножа в домашних условиях

Просмотров 34 Опубликовано 08.01.2018 Обновлено 08.01.2018

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

Особенности

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

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

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

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

Выбор стали для закалки ножа

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В итоге созданная закалочная печка весит примерно 10 кг.

Для облегчения понимания можно посмотреть видео:

Закалка стали в домашних условиях

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

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

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

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

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

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

Источник тепла

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

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

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

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

Температура нагрева

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

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

Охлаждение

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

Отпуск

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

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

Правила качественной закалки

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

Закалка клинков не традициоными методами в крови и т.д

cozanostra 06.05.2013 — 14:15

Предлогаю обсудить

Был ли у кого сей опыт и кто что думает ?

:
РОССИЙСКИЙ УЧЕНЫЙ-МЕТАЛЛУРГ Юрий Григорьевич Гуревич попытался представить, на каком реальном основании могла сложиться означенная ‘типично магическая практика’. ‘В Древней Сирии, повествует легенда, клинок нагревали до цвета вечерней зари и шесть раз вонзали в ягодицы молодого раба.
Известны приемы подобной закалки стали охлаждением в теле свиньи, барана или теленка. Был ли смысл в этом страшном ритуале? Оказывается, как это ни крамольно звучит, был.
Он связан с химико-термической обработкой стали, которая называется цианированием’. Так именуют диффузионное насыщение поверхности стальных изделий одновременно углеродом и азотом — для повышения их твердости, износостойкости и предела выносливости.
И производится оно в расплавах, содержащих цианистые соли. Чаще всего применяется желтая кровяная соль, названная так потому, что в прежние времена ее получали, сплавляя обугленную животную кровь с поташом и железом.
Гуревич предположил, что древние воины обмывали окровавленные в бою клинки в озерной воде, содержащей нередко поташ, а затем сушили в пламени костров.
После чего клинки становились тверже и прочнее, а их владельцы относили это чудесное превращение на счет своих смертоносных ударов. Так и пришли к идее закаливать мечи и ножи в телах пленников.
Видимо, столь же случайным образом открыли и ‘целебные’ для стали свойства урины. Тут самое время вспомнить, что ее основные ингредиенты (не считая 95% воды) — конечные продукты азотистого обмена, содержащие азот и углерод: мочевина, она же карбамид (2%), мочевая кислота (0,5%) и креатинин (0,075%).

полное
http://tmru.bizland.com/200011/p23.html

TI -126 06.05.2013 — 14:33

Намекаете насчёт Чубайса!? 😊

Viziter 06.05.2013 — 14:39

Химико-термическая обработка — это очень сомнительно из-за малого времени операции. Отличие мочи от чистой воды в наличии солей которые повышают скорость охлаждения.

Ординатор 06.05.2013 — 14:55

Почитайте про режимы цианирования — простого охлаждения в крови явно недостаточно как по времени, так и по температуре.

cozanostra 06.05.2013 — 14:58

если я хотел почитать то не писал бы тут с предложением обсудить
и проводил ли кто такой опыт

Иван Оружейник 06.05.2013 — 15:06

а мне понравилась идея, скоро буду делать новый нож, попробую зонную закалку в моче, владельцу только говорить не буду)))

диверсант 06.05.2013 — 15:23

ладно, уговорили, с вас раб, с меня закалка )))

alex-wolff 06.05.2013 — 15:57

Иван Оружейник
скоро буду делать новый нож, попробую зонную закалку в моче, владельцу только говорить не буду)))

В это время на дворе был 21 век. 😀

Ну вы и зажигать.
…….. не всякая моча для закалки подходит, прежде всего нужно найти специальную мочу единорога, в неё раздавить яйца дракона, и в этой магической смеси, калить клинок…..только тогда что нибудь получится. 😀

Шалим 06.05.2013 — 15:58

Гуревич предположил, что древние воины обмывали окровавленные в бою клинки в озерной воде, содержащей нередко поташ, а затем сушили в пламени костров После чего клинки становились тверже и прочнее, а их владельцы относили это чудесное превращение на счет своих смертоносных ударов. Так и пришли к идее закаливать мечи и ножи в телах пленников

😀 😀 😀

cozanostra 06.05.2013 — 16:37

Иван Оружейник
а мне понравилась идея, скоро буду делать новый нож, попробую зонную закалку в моче, владельцу только говорить не буду)

Хорошо если б кто нить взялся сделать 3 ножа одинаковые но калёные в моче крови и обычным способом
а после провести тесты

arkuda 06.05.2013 — 16:51

А еще была закалка в крови 40 девственниц 😊

cozanostra 06.05.2013 — 17:00

Комарады
Шутки шутками а вешь достойна внимания
Народ раньше не дураки то был
понятно что тут как доля правды так и нет но всё таки !

Кровь девствениц можно и телячей заменить

ynhuk 06.05.2013 — 17:08

Все это обладает разной скоростью охлаждения, что в современном мире с успехом заменяет как минимум вода или масло с присадками. Если закалить просто в соленой холодной воде, то скорость охлаждения будет выше из-за образования образования слоя соли который увеличивает контакт воды с охлаждаемой поверхностью. Нафига моча кровь и т.д если толко раскаленный клинок в руке и сейчас обосс… тогда да ничего не остаетс… а подобное цианирование полный бред, слой получится меньше мекрона его просто царапина от пыли перережет не говоря уж что при заточке вообще уйдет.

Шухер 06.05.2013 — 17:08

Кровь девствениц можно и телячей заменить

точняк какая разница телки ё

suhai123 06.05.2013 — 17:24

cozanostra

Хорошо если б кто нить взялся сделать 3 ножа одинаковые но калёные в моче крови и обычным способом
а после провести тесты

вопрос только найти булки молодого раба. Да еще и шесть раз

suhai123 06.05.2013 — 17:25

cozanostra
Комарады
Шутки шутками а вешь достойна внимания
Народ раньше не дураки то был
понятно что тут как доля правды так и нет но всё таки !

Кровь девствениц можно и телячей заменить

А как определиь девственница телка или нет?

Большой Бро 06.05.2013 — 17:33

Гуревич псевдоученый, он не о том писал, Кузнецов более точно все разложил.
Это не имеет место быть (цианирование и пр) слой настолько мал, даже если и есть, что сточится сразу

froghunter 06.05.2013 — 18:08

Шухер
Кровь девствениц можно и телячей заменить точняк какая разница телки ё

😀 😀 😀

Бухара 06.05.2013 — 18:25

А, кто-то ведь уже предлагал дамаск закаливать в говне и получать говнодамаск!

cozanostra 06.05.2013 — 18:34

Бухара
А, кто-то ведь уже предлагал дамаск закаливать в говне и получать говнодамаск!

Разница только в том что хуже не будит
А вопрос состоит в том будит ли лучще

mar4elli 06.05.2013 — 18:40

Ну не знаю… Тут у меня есть один молодой раб на объекте, есть клинок для работы. Вот его булки и пригодятся. Потом отпишусь 😀

cozanostra 06.05.2013 — 18:48

т.е получается в крови тоже есть Азот

Плазма крови (от греч. πλάσμα — нечто сформированное, образованное) — жидкая часть крови, которая содержит воду и взвешенные в ней вещества — белки и другие соединения. Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген. Около 85 % плазмы составляет вода. Неорганические вещества составляют около 2-3 %; это катионы (Na+, K+, Mg2+, Ca2+) и анионы (HCO3-, Cl-, PO43-, SO42-). Органические вещества (около 9 %) в составе крови подразделяются на азотсодержащие (белки, аминокислоты, мочевина, креатинин, аммиак, продукты обмена пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов) и безазотистые (глюкоза, жирные кислоты, пируват, лактат, фосфолипиды, триацилглицеролы, холестерин). Также в плазме крови содержатся газы (кислород, углекислый газ) и биологически активные вещества (гормоны, витамины, ферменты, медиаторы). Гистологически плазма является межклеточным веществом жидкой соединительной ткани (крови).

and1111 06.05.2013 — 18:55

дорогой, возьми и попробуй. крови девственницы на это дело вряд ли хватит, а коровьей на любой бойне залейся.

cozanostra 06.05.2013 — 22:51

and1111
дорогой, возьми и попробуй. крови девственницы на это дело вряд ли хватит, а коровьей на любой бойне залейся.

тоже думал про бойню .
пробывать к сожалению пока не где ( только 5ый ряд кузни-мастерской проложил (

Ножедел 07.05.2013 — 12:29

Ну о чем спор?
Для выяснения истины есть два пути:

Вариант первый: Поднять литературу, «взъерошить» интернет, почитать, изучить данную тему. Но, я так понимаю, что этот вариант отпадает?…

если я хотел почитать то не писал бы тут с предложением обсудить

И т.к. последовал вопрос:

В Древней Сирии, повествует легенда, клинок нагревали до цвета вечерней зари и шесть раз вонзали в ягодицы молодого раба… и проводил ли кто такой опыт?…

То сам собой напрашивается второй вариант:
— С утречка приезжаем ко мне в кузницу, отковываем пару клинков. Один клинок закаливаем так, как это принято сегодня, и, пока он остывает, посещаем знакомого нотариуса и юриста, чтобы оформить соответствующие бумаги. Затем, ближе к вечеру (чтобы не пропустить зорьку) снова собираемя в кузнице.
Я, как кузнец и термист буду проводить закалку. В качестве «охлаждающей среды» будем использовать указанный в древнем и секретном руководстве …предмет… 😊 Но т.к. с рабами нынче напряженка, то роль «закалочной ванны» будет выполнять любознательный экспериментатор (для этого мы и посещали юриста с нотариусом). В качестве экспертной комисии можно пригласить Андрея «Ординатора» (хирург-травматолог) и Илью Куликова (реаниматолог). Компетенция данной коллегии в оружейном деле ни у кого не вызовет сомнений! (кстати, я и сам в прошлом хирург 😛 )
Сам процесс закалки заснимем на видео (со звуком), чтоб ни у кого не возникло мыслей о подлоге.
Ну а через годик (или через два, это как повезет), проведем сравнительный тест полученых клинков и выясним, наконец, истину — какая закалка лучше!

😀 😀 😀

Шалим 07.05.2013 — 01:38

Я, как кузнец и термист буду проводить закалку. В качестве «охлаждающей среды» будем использовать указанный в древнем и секретном руководстве …предмет..

ГЫ 😀

Сам процесс закалки заснимем на видео (со звуком), чтоб ни у кого не возникло мыслей о подлоге

Антон, ты тут допустил досадную очепятку. Не о подлоге, а скорее о подвиге 😀

Palitch 07.05.2013 — 01:45

arkuda
posted 6-5-2013 16:51               
А еще была закалка в крови 40 девственниц

Остра сталь катаны…тускло мерцает хамон…познавший закалку в анале медведя невинном..зверь цубы оскалился в лютом оскале…но шпроты и водка,опять победят самурайский клинок» http://photo.qip.ru/users/bogomol125/150715591/ Но вообще кровяную соль в воду в которой закаливают -слышал.То что сам подобным образом в детстве экспериментировал с термичкой-не признаюсь 😊

Большой Бро 07.05.2013 — 07:49

В конце концов закалка в крови не будет такой резкой как в воде, может быть раньше это канало.

serge-vv 07.05.2013 — 09:43

[QUOTE

Ножедел

[/QUOTE]
Антох, в описанном тобой способе кроется подвох… можно случайно получить все тот же самый пресловутый «говнодамаск»…

vladdrakon 07.05.2013 — 10:12

а «молодой раб» это скока?
а ежели раб с возрастом надурит?
Перекалишь?

TI -126 07.05.2013 — 12:09

Тоже,думаю,переКАЛишь… 😞

vovast 07.05.2013 — 12:11

Вот так всегда на Ганзе! Набежала куча народу, кто злобно хихикает, кто научную базу подводит, и только один (!) участник задал действительно важный вопрос:

suhai123: А как определиь девственница телка или нет?

Шухер 07.05.2013 — 12:21

😀 😀 чую будет стесняться

suhai123 07.05.2013 — 16:16

Шухер
😀 😀 чую будет стесняться

по ходу это действительно самый главный утерянный секрет мегасупердамаска — найти девственницу

TI -126 07.05.2013 — 16:32

Умеют же люди тему придумать… 😊

m8ms 07.05.2013 — 19:40

cozanostra
Народ раньше не дураки то был

Не то, что нынешнее племя! 😀

cozanostra
т.е получается в крови тоже есть Азот

В воздухе его 78%, мало? 😀

cozanostra 07.05.2013 — 20:39

Хорошо бы химика услышать ..

Интересна человеческая кровь от телячей отличается хим составом ?

диверсант 07.05.2013 — 20:49

cozanostra
Интересна человеческая кровь от телячей отличается хим составом ?

нет, откуда, одинаковая она, вот в том годе слышал один баран много крови потерял так ему от овцы одной перелили, и ничего, бегает.

шурик73 07.05.2013 — 21:03

Вроде бы не пятница 😊

cozanostra 07.05.2013 — 23:02

шурик73
Вроде бы не пятница

и не 13ое и не апреля первое

Palitch 07.05.2013 — 23:39

Закалка клинков не традициоными методами в крови и т.д   

А чего- и т.д. не рассматриваеться? В керосине там,расплавленном свинце,купоросе? 😊

borgun 07.05.2013 — 23:59

А чего- и т.д. не рассматриваеться? В керосине там,расплавленном свинце,купоросе?

В сале! с чесноком

cozanostra 08.05.2013 — 12:05

Palitch
чего- и т.д. не рассматриваеться? В керосине там,расплавленном свинце,купоросе?

Давайте обсудим .
Был ли у вас какой нить опыт ? или какой способ хотите обсудить -предложить

Palitch 08.05.2013 — 12:10

Был ли у вас какой нить опыт

Был конечно.В детстве.Это именно тот уровень 😊

Ножедел 08.05.2013 — 01:31

В керосине там,расплавленном свинце,купоросе?

А вот как раз в расплавленном свинце закалку делали!
Температура плавления, на сколько помню, 330С.

В ванну с расплавленным свинцем (при температуре 350-380С) закаливали клинки шашек при массовом производстве.
Это очень удобно и технологично. Свинец не вскипает от нагретой стали клинка, достаточно быстро и равномерно охлаждает до температуры отпуска.

При закалке сталей происходит следующее — все превращения в стали заканчиваются в пределах 500-550С, т.е. до этой температуры сталь нужно охлаждать достаточно быстро. С понижением температуры начинаются напряжения, коробления и трещинообразование и т.п., т.е. после 500С сталь нужно охлаждать медленно и спокойно.
Свинцовая ванна как нельзя лучше для этого подходит!

Но есть и огромный минус (на который раньше просто «забивали») — пары свинца!… Дольше 2-3 лет термисты в таких цехах не протягивали…

Palitch 08.05.2013 — 01:37

А вот как раз в расплавленном свинце закалку делали!

У меня был нож с такой термичкой,из клапана.Без придыхания.Ничего особенного

Марк Лучин 08.05.2013 — 10:11

Есть у меня уникальная закалочная среда. Работающая по той самой теоретической идеальной кривой охлаждения для стали. С верхних температур экстремально быстрая, а к низу намного медленнее. Конечно она немного дорогая получается по сравнению с обычной водой, маслом или той же соляной ванной, но … лучше ее пока нету. Мало того в патентной литературе не встречал ничего похожего, а это значит, что можно запатентовать.

Ulman@Serjan 08.05.2013 — 10:22

Palitch
расплавленном свинце

В свинце вы не закалите, только отпускать в нем можно. Там ведь 327 Цельсия…

ДокВВ 08.05.2013 — 11:07

Да ладно. Ножедел же писал. Думаю уж кому кому а ему верить можно.

По поводу закалки в сложной среде был у меня опыт по детству. Был у бабки в деревни , там сажок для поросей. Стоит на сваях, что б пол не гнил. Рядом печь для варки каши этим животным. Упросил деда тот притащил мне большой подшипник из ремонтного цеха. Я его в печку засунул отжег. Распилил, распрямил.
Понятия о отжиге и закалке имел. Хоть и оооочень смутные. Нашел немного отработки. Налил в тазик и чтоб дождем не надило, убрал ПОД САЖЕК.
При следующей варке каши расплющил обойму напильника.

Когда тазик вытащил заметил в нем явную прибавку жидкости….

Но деваться было некуда засунул клинки туда.
Только вот об отпуске я понятия не имел и о ковочных температурах.
Тот что подлинее рассыпался в осколки при броске о «наковальню»
Тот что короткий выжил и царапал стекло, хоть и кривой был.

Вот вам и среда из отработанного масла и поросячей мочи. Кстати девственной.

BTKO 08.05.2013 — 11:58

Palitch
Остра сталь катаны…тускло мерцает хамон…познавший закалку в анале медведя невинном..зверь цубы оскалился в лютом оскале…но шпроты и водка,опять победят самурайский клинок

Убило.

Palitch 08.05.2013 — 12:29

Убило.

Как пишут в юсовских блок-бастерах-основано на реальных событиях….. Выставка,много всего,особенно водки,ну и васабьевка присутствует с хреновухой и коньяком,и «псевдо-ипонской» селёдкой-то(в смысле шашкой),шпроты открыть-ну этож на раз.А в споре между нечернозёмной катаной и будующей пепельницей,выигрывает отечественная жесть.Ну и водка канечна 😊

Марк Лучин 08.05.2013 — 16:11

На самом деле все разговоры о среде как правило продиктованы незнанием того факта, что важна не среда, а скорость охлаждения. Именно скорость перевода металла из аустенитного в иные бейнитно-мартенситные состояния и дает нам при одной и той же итоговой твердости либо гибкую сталь либо хрупкую. И это вообще без учета отпуска. Идеальная «среда» это та которая в интервале до 600 градусов охлаждает моментально. А масло и вода за счет кипения тупо не могут подойти вообще к металлу и отделены от него паровой рубашкой. И весь секрет хорошей закалки в том как либо победить эту паровую рубашку либо как обойтись вообще без нее. поэтому калить можно и в свинце, но теплопроводность у него все равно хреновая, да и ядовит сильно.

chingachgook 08.05.2013 — 16:19

Идеальная «среда» это та которая в интервале до 600 градусов охлаждает моментально.

После идеи с наноабразивом читаю затаив дыхание и раскрыв рот.

Большой Бро 08.05.2013 — 18:55

Есть у меня уникальная закалочная среда. Работающая по той самой теоретической идеальной кривой охлаждения для стали. С верхних температур экстремально быстрая, а к низу намного медленнее. Конечно она немного дорогая получается по сравнению с обычной водой, маслом или той же соляной ванной, но … лучше ее пока нету. Мало того в патентной литературе не встречал ничего похожего, а это значит, что можно запатентовать.

Металлурги не один век бьются над этим, а у вас уже есть. Возможны ошибки в расчетах, описаны сотни сред охлаждения: масла, щелочи, олифы, кислоты, металлы и тд и т.п. Отличный вариант дает сурепковое масло именно по скоростям охлаждения.

Я считаю что калить нож на чистый мартенсит ненужно, нужны смешанные структуры, этого можно достигнуть чередованием сред, например вода-масло, масло-воздух-масло.

Пример из жизни. откованный и отожженый клинок, хотя бы ШХ, полностью прогреть до Т закалки, затем в масло, потом вытащить, опять в масло. Клинок будет твердый по РК, упругий, звонкий. Не будет хамонов и сверхтвердости.

Марк Лучин 09.05.2013 — 03:15

Большой Бро

Металлурги не один век бьются над этим, а у вас уже есть.

Что поделать — у меня профессия разрабатывать то чего не могут другие. И обучать этому тех кому нужно. Гением быть совсем не требуется, надо всего лишь знать алгоритмы мышления. Что бы мозги двигали мысль как паровоз, а не прыгали мысли как блохи по местам стереотипов методом проб и ошибок.

ДокВВ 09.05.2013 — 09:31

Ой сколько гениев по весне разводится….

Как сказал один человек
» никогда еще недостаток образования, или узость кругозора не сотворяли гения.»

Ob-la-di 09.05.2013 — 09:53

Марк Лучин, а не поделитесь чудом? Если чё, нану в аптеке купил, спасибо, часть отстаивается, с частью так пробую. Так что я серьезно, очень интересно.

диверсант 09.05.2013 — 12:45

Большой Бро
Пример из жизни. откованный и отожженый клинок, хотя бы ШХ, полностью прогреть до Т закалки, затем в масло, потом вытащить, опять в масло. Клинок будет твердый по РК, упругий, звонкий. Не будет хамонов и сверхтвердости.

подписываюсь, пробовал, работает.

Евгениус 10.05.2013 — 06:01

Тут один Ингуш взял да «посрамил» весь дальний восток сделав САМ технологию изготовления рыбьей кожи. Которую они столетиями довыделовали-довыделовали да не довыделовали 😛 http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=4UMpCJYz7tQ&feature=

уралец62 10.05.2013 — 09:57

так!! залезу ка я как хымик в этот вопрос. я так полагаю—все эти крови и прочее говно—это легенды-так же как и легенды о булате и его производстве.метод тыка вещь не очень правильная—ну акромя делания детей!! теперь по вопросу—содержание солей в моче невелико—но кто сказал что древние парни её не выпаривали???? вот вам и соляная ванна. но вот вопрос—то СТАРИННОЕ дерьмовое железо с кучей примесей ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ЗАКАЛЕНО ПО ТЕХНОЛОГИИ ВСЛЕДСТВИЕ ОТСУТСТВИЯ ЧЁТКОГО ХИМСОСТАВА И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ!!! получается что оружейники в основном методом проб и ошибок работали и главное—НИКТО НЕ ВИДЕЛ КАКОЕ КОЛИЧЕСТВО БРАКА ВАЛЯЛОСЬ ВОКРУГ ЭТИХ СЛАВНЫХ СТАРИННЫХ ДАМАССКИХ МАСТЕРСКИХ!!!! отсюда и всякие сказки—их и сейчас полно.теперь давайте по существу вопроса—действительно и масло а тем более вода испаряются с поверхности клинка с образованием подушки—так поставьте насос и создайте вихревое перемешивание.а что касаемо среды с идеальнной теплоотдачей—надо думать—есть пара мыслишек и полагаю , я в Златоусте у ребят их попробую экспериментнуть. но!! как любая технология—сначала требуется всё посчитать а это срок—ежли что получится—может быть на саминаре по булату и поговорим. но хочу сказать одно—любое жидкое будь то масло или вода с солью— испаряется при 700-800 градусах— значит надо менять среду и играться с солями тугоплавкими ….

виды закалки, их особенности и инструкция

Как закалить нож в домашних условиях? Такой вопрос возникает у многих домашних умельцев. Закалка металла — это один из видов термообработки, которая позволяет деформировать и изменять состояние вещества.

Таким способом улучшения свойств оружия пользовались еще с давних времен. К примеру, в Средневековье закалку использовали для повышения прочности и твердости различных предметов: начиная от обычных ножей и заканчивая топорами и серпами.

Благодаря развитию технологий, сейчас данная термообработка доступна не только на промышленных предприятиях, где есть специальное оборудование, но и в домашних условиях. Об этом мы подробно поговорим в данной статье.

Особенности закалки стали

Как уже говорилось ранее, закалка является одним из видов термообработки металлов. Она подразумевает нагрев температуры тела до такой степени, что становится доступным изменение его кристаллической решетки. После такой обработки нож или другой объект из металла становится несколько тверже и прочнее, плюс к этому полностью теряется его пластичность до следующей закалки.

Также существует понятие отпуска. Это другой вид термообработки, с помощью которого понижается напряжение металла, которое он приобретает в процессе закалки.

Стоит знать, что закалка производится исключительно над нержавеющими стальными телами, а также сплавами, из которых они изготавливаются. Благодаря своей структуре изделие обладает высоким показателем твердости, который влияет на его хрупкость. При правильной термообработке, а также последующем быстром отпуске можно снизить хрупкость объекта и позволить его использование во множестве сфер.

Правильное охлаждение (отпуск)

Для того чтобы добиться необходимых свойств металла, нужно с ответственностью подойти к выбору охлаждающей среды, в которой данный процесс будет протекать.

Перечень охлаждающих сред, которые подойдут для нашего дела, выглядит следующим образом:

• Одна среда с жидкостью. Лучше всего подойдет холодная вода. Тело помещается внутрь и находится там до своего полного охлаждения.
• Две среды с разными жидкостями. Как и в первом случае, в первую среду помещается вода, и изделие первым делом отправляется туда. После первостепенного охлаждения оно помещается в масло или солевой раствор.
• Далее идет стандартное струевое охлаждение. Здесь ничего сложного и особенного: изделие просто размещается под струю холодной воды до охлаждения. Отлично подойдет для случаев, когда необходимо нагреть какой-то отдельный элемент всего изделия.
• Метод специального ступенчатого охлаждения, в котором используется несколько различных температурных режимов.

Правильный температурный режим

Перед началом процесса закалки стали в домашних условиях необходимо разобраться в температурном режиме, который обязательно нужно соблюдать для достижения качественного результата. Изделие необходимо равномерно нагреть до температуры порядка 700−850 градусов Цельсия, после чего быстро отпустить до 400−500 одним из вышеописанных способов.

Как закалить металл в домашних условиях

Существует большое количество способов, подразумевающих различную технику и другие приспособления. Однако в данной статье мы рассмотрим два наиболее популярных, которые лучше всего подойдут для домашних условий: в печи или духовке и на костре.

Принципиального различия между данными способами не существует. Главное — поместить нож или другое изделие в печь или костер и следить за его температурой.

Первым делом происходит отжиг, то есть главный шаг термообработки. Важно следить за температурой стали и не допустить перегрева. Если нет специального прибора, которым можно измерить ее текущий показатель, можно оценивать его по цвету каления:

• Оранжевый — от 950 до 1000 градусов;
• Красно-оранжевый — от 900 до 950;
• Красный — от 800 до 900;
• Темновато-красный — от 750 до 800 градусов;
• Красно-бордовый — от 700 до 750;
• Бордовый — от 650 до 700;
• Коричнево-красный — от 550 до 650;
• Красновато-коричневый — от 500 до 550 градусов.

Также проверить готовность закалки можно с помощью обычного магнита. Если он перестал «липнуть» к металлу, то его температура составляет порядка 760 градусов, и необходимо как можно быстрее переходить к охлаждению.

Для более удобного отпуска также можно сверяться по цвету изделия, таким образом:

• Серый — 350 градусов;
• Голубой — 300−350 градусов;
• Синий — 300 градусов;
• Фиолетовый — 280 градусов;
• Красно-коричневый — 260 градусов;
• Желто-коричневый — 250 градусов;
• Соломенно-желтый — 240 градусов;
• Светло-желтый — 200−240 градусов.

Итак, как видите, довольно просто произвести закалку изделия из стали в домашних условиях. Однако всегда нужно помнить о мерах безопасности, а также иметь в виду инструкцию, описанную в данной статье.

Как закалить нож в домашних условиях: остроте — быть

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

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

Температурный режим: особенности

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

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

 

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

Как избежать неприятностей?

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

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

Домашняя закалка и ее хитрости

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

Пара абзацев об охлаждающих средах

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

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

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

Графитовая закалка

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

Отправляем нож в зонный отпуск

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

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

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

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

Несколько правил, способных изменить нож

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

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

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

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

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

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

Посмотрите видео, относящееся к этому процессу:

Видео загружается…

Закалка и отпуск ножевой стали — Sandvik Materials Technology

Закалка — это способ сделать сталь ножа более твердой. Если сначала нагреть ножевую сталь до 1050–1090 ° C (1922–1994 ° F), а затем быстро охладить (закалить)), ножевая сталь станет намного тверже, но при этом станет более хрупкой.

Для уменьшения хрупкости материал закаливают, обычно нагревая его до 175–350 ° C (347–662 ° F) в течение 2 часов, что приводит к твердости 53–63 HRC и хорошему балансу между сохранением резкости, шлифуемость и вязкость.

Закалка должна проводиться в течение разумного периода времени после затвердевания, предпочтительно в течение часа или около того. Жизненно важно, чтобы лезвие остыло до комнатной температуры перед началом отпуска. В противном случае превращение в мартенсит будет прервано, и результаты упрочнения могут ухудшиться.

Более высокая температура отпуска дает несколько более мягкий материал с более высокой вязкостью, тогда как более низкая температура отпуска дает более твердый и несколько более хрупкий материал, как показано на рисунке ниже.

Кемпинговый нож или нож для выживания, например, можно закалить при температуре 350 ° C (662 ° F), чтобы он мог выдерживать грубое обращение, не ломаясь. С другой стороны, если ожидается, что нож будет иметь острую кромку, его можно вместо этого закалить при 175 ° C (347 ° F) для максимальной твердости.

Температуры отпуска ниже 175 ° C (347 ° F) следует использовать только в исключительных случаях, когда предъявляются экстремальные требования к высокой твердости, поскольку очень низкие температуры отпуска приводят к очень хрупкому материалу.Точно так же следует избегать температуры отпуска выше 350 ° C (662 ° F), поскольку это может привести к хрупкости и снижению коррозионной стойкости. Обратите внимание, что если закаленное лезвие подвергается воздействию температур выше температуры отпуска (например, во время шлифования), свойства ножа будут ухудшены.

Правильно выполненная закалка приведет к хорошему балансу между твердостью, ударной вязкостью и коррозионной стойкостью готового лезвия ножа.
Дополнительные сведения о закалке

Изготовление ножей, закалка и отпуск лезвия

Закалка и отпуск лезвия

Это часть, которую большинство людей считает самым большим препятствием, но на самом деле это довольно легко и займет у вас всего час.Многие другие работы, такие как подпиливание и растапливание, займут у вас несколько часов, но это совсем несложно. Вам просто нужно знать несколько вещей, чтобы понять это правильно.

Первый обзор

Когда вы делаете такой нож из необработанной стали, вам нужно сделать две вещи с лезвием. Вы должны сначала его закалить, а потом — закалить. Закалка доводит его до очень твердого состояния, но в этом состоянии лезвие слишком хрупкое. Он легко может сломаться.Он не выдержит требований использования ножа. Итак, вы смягчаете это, что является его смягчением. Да, но когда вы закаляете его, вы лишь немного закаляете его, и некоторые области вы хотите смягчить, чем другие.

Итак, вы закаливаете все лезвие, не беспокоясь о хвостовике. А потом выборочно закаляете часть клинка.

Следующее изображение и рисунок дадут вам хорошее представление о том, чего мы пытаемся достичь с помощью темперирования. Хотя картина не самая лучшая, вы все равно получите хорошее представление о закалке.

Задняя часть лезвия (не режущая кромка) синего цвета. А острие лезвия пшеничного цвета. Это то, к чему вы стремитесь, когда закаляетесь. Как это сделать, нагревая факелом или ставя возле огня так, чтобы задний край был как можно ближе. Синий цвет показывает, что часть была нагрета примерно до 600 градусов по Фаренгейту, а пшеничная часть была нагрета примерно до 450 градусов по Фаренгейту.

Этим достигается смягчение задней кромки, что дает нам некоторый изгиб и упругость, сохраняя при этом твердую кромку, которая сохранит остроту лезвия.

Итак, либо используйте фонарик, либо заводите кузницу!

Закалка лезвия

Положите две вещи в огонь. Положите свой нож и кочергу или какой-нибудь длинный кусок стали. Этот длинный кусок стали предназначен для повышения температуры закалочного масла.

Закалочное масло — это ведро с маслом, которое вы используете для закалки лезвия ножа. Это может быть новое или отработанное моторное масло, а также какое-то кулинарное или растительное масло. Просто будьте осторожны, может возникнуть пламя, и вы всегда должны иметь под рукой подходящий огнетушитель.

Как только ваша кочерга или кусок стали раскалены докрасна, вы добавляете их в масло, чтобы нагреть.

---

---

Теперь доведите свой клинок до красно-оранжевого цвета и следите за ним по пути. Он должен нагреться до 1450-1500 градусов по Фаренгейту, чтобы он затвердел. Судить об этом на глаз может быть сложно, но есть отличный способ узнать, когда температура подходящая. Вы проверяете это магнитом. С повышением температуры он будет становиться все менее и менее магнитно привлекательным.И как только он нагреется до нужной температуры, магнит больше не будет к нему прилипать.

Как только он размагнитится, погасите его в масле и перемешайте. Не держите его на одном месте. Хорошо перемешайте! Если вы будете держать его в одном и том же месте, вокруг лезвия образуется слой перегретого масла, который будет препятствовать затвердеванию и блокировке.

Ну вот. Наше закаленное лезвие.

Вы можете проверить твердость напильником.Слегка проведите по нему файлом. На лезвии он будет гладким и гладким на ощупь и звук. Сравните это с тем, как это звучит на не усиленной секции танга. Будет разница.

Если они звучат одинаково, повторите процесс закалки. Доведите его до температуры и снова погасите!

Теперь закаляем лезвие

Теперь очистите лезвие наждачной бумагой или эмори-бумагой.Получите большую часть шкалы. Это потому, что нам нужно будет наблюдать за изменением цвета лезвия по мере его закалки.

Теперь поместите нож около огня вот так. Видите, как спина обращена к теплу? Это даст нам более горячую секцию на спине, где мы хотим, чтобы лезвие было мягче.

Вы можете перемещать этот нож, когда делаете это, чтобы направить тепло. Следите за изменением цвета, и когда он станет нашим синим сзади и нашей пшеницей на краю, вы можете пойти дальше и окунуть его в масло, чтобы зафиксировать.

Это лезвие почти закаленное. Еще немного и немного переместите его, чтобы все получилось правильно. И тогда вы можете пойти и погасить его! Закалка и отпуск завершены. Теперь мы можем закончить создание этого ножа.

Давайте продолжим с Учебником по изготовлению ножей и закончим изготовление ножа

---

Вам нравится создавать проекты и заниматься различными хобби?

Подпишитесь на мою бесплатную рассылку новостей.Я регулярно сообщаю вам новости о хобби и проектах, которые вы можете реализовать. это совершенно бесплатно, и я никому не передаю вашу электронную почту.

Сделай сам для отжига и повторной закалки стали для изготовления ножей

Помогите нам продвигать наши домашние проекты. Нажмите выше, чтобы поделиться страницами или изображениями в социальных сетях.

Закалка выполняется после повторной закалки лезвия. Этот процесс делает лезвие менее хрупким. Это делается путем запекания лезвия при температуре около 375 градусов в течение 2-3 часов, а затем дайте ему остыть в духовке.

Re Закалите сталь, нагревая в кузнице, пока она не станет вишнево-красной и немагнитной.Затем быстро охладите его в масле.

Пожалуйста, посетите страницу «Изготовление листовых пружинных ножей» для получения подробной информации о том, как резать и формировать отожженную пружинную сталь.

После того, как нож отрезан и сформирован, и большая часть полировки выполнена, материал можно подвергнуть термообработке для повторного затвердевания. В этом процессе снова используется кузница или горелки для нагрева материала до немагнитного состояния. На этот раз материал быстро охладится в масле. Учтите, что термообработка сделает материал твердым, но также сделает его хрупким.Для ножа мы хотим, чтобы материал был достаточно твердым, чтобы удерживать лезвие, но чтобы лезвие не сломалось.

Последний процесс называется темперированием. Закалка сделает лезвие менее хрупким. Используйте и нагрейте лезвие примерно до 350 градусов в течение трех часов. Затем дайте ему медленно остыть в духовке. Если все сделано правильно, лезвие должно быть достаточно твердым, чтобы удерживать острый край, и достаточно прочным, чтобы выдерживать длительное использование на открытом воздухе.

Вверху: слева кусок стержня с резьбой из мягкой стали. Эту мягкую сталь легко резать, шлифовать или даже гнуть, но она никогда не будет достаточно твердой, чтобы удерживать лезвие.Посередине — кусок высокоуглеродистой пружинной стали. Этот материал достаточно твердый, чтобы удерживать край, и достаточно прочный, чтобы прослужить всю жизнь. Единственная проблема в том, что он настолько сложен, что с ним очень трудно работать. Справа — файл. Эта инструментальная сталь даже тверже, чем пружинная, но при этом хрупкая. У него было бы отличное лезвие, но он легко сломался бы при любой боковой нагрузке.

Для изготовления ножей мы хотим отжечь или размягчить пружинную сталь, чтобы с ней было легко работать. Затем мы можем повторно закалить ее, что приведет к тому, что сталь станет твердой, но хрупкой, как инструментальная сталь.Последний шаг — закалить сталь, чтобы она снова стала пружинной и стала достаточно твердой, чтобы удерживать кромку, но не хрупкой.

Процесс изготовления ножа довольно прост. Первый шаг — отжиг пружины или высокоуглеродистой стали. С помощью кузницы доведите металл до вишнево-красного и немагнитного состояния, а затем дайте ему постепенно остыть. Этот процесс смягчает материал и значительно упрощает резку, придание формы и шлифовку до желаемого дизайна.

Легкий отжиг и упрочнение высокоуглеродистой стали своими руками для изготовления ножей

Что можно и чего нельзя сделать при хорошей термообработке

Спасибо C6 MFG и Дэну Свани за то, что они стали сторонниками Knife Steel Nerds Patreon!

Легенда о термической обработке

Существуют некоторые споры о ножах из стали с «хорошей термообработкой» и ножах с плохой или некачественной термообработкой.Некоторые производители ножей имеют почти легендарную репутацию благодаря превосходной термообработке. Что именно возможно с точки зрения термической обработки? Насколько лучше может быть сталь? Насколько плохо это может быть?

Что такое термообработка?

Начнем с основ. В простейшем виде сталь нагревается горячим способом, закаляется и отпускается. Это обеспечивает в конечном итоге желаемые свойства, которые включают высокую твердость в сочетании с достаточной ударной вязкостью. Здесь недостаточно места, чтобы полностью объяснить весь процесс.При высокой температуре сталь превращается в немагнитную фазу, называемую аустенитом, которая имеет гораздо более высокую растворимость для углерода, чем низкотемпературный феррит. В низкотемпературном феррите углерод связан с различными карбидами (соединениями углерода и металлов), поэтому углерод в значительной степени не способствует высокой прочности и твердости. При высокой температуре карбиды растворяются, и углерод диффундирует в окружающий аустенит. Как правило, более высокая температура аустенизации приводит к большему количеству растворенного углерода для повышения твердости в конечном термообработанном ноже.Об аустенизации читайте в этой статье. Затем сталь быстро закаливается, поэтому углерод не успевает диффундировать в виде карбидов. Это «блокирует» углерод, обеспечивая высокую твердость. Образуется новая фаза, называемая мартенситом, которая похожа на феррит, но искажена углеродом, который присутствует между атомами железа. Узнайте об образовании мартенсита и о том, что придает ему высокую твердость, в этой статье. Затем сталь закаляется, что несколько снижает твердость стали и увеличивает ее вязкость.Как правило, более высокая температура отпуска означает меньшую твердость, но более высокую вязкость. Узнайте о темперировании в этой статье.

Плохая термообработка

Хотя могут быть споры о том, что делает одну термообработку лучше другой, есть некоторые процессы, которые более или менее объективно приводят к плохим результатам. Я рассмотрел некоторые из них ниже:

1. Непоследовательная исходная микроструктура. Под несовместимостью я подразумеваю как внутри стали, так и между разными ножами.Это особенно важно для кузнецов-кузнецов, у которых в исходном состоянии ножа будет целый ряд различных микроструктур. Сталь должна быть нормализована и отожжена последовательным методом, чтобы гарантировать, что зернистая структура однородна и карбидная структура готова к окончательной термообработке. Если микроструктура меняется от ножа к ножу, то реакция на термообработку также изменится. Другими словами, будут различия в твердости, ударной вязкости и т. Д., Даже если окончательная термообработка будет проводиться последовательно.Вы можете прочитать об отжиге в этих статьях: Часть 1 и Часть 2.

2. Недостаточная температура / время при аустенизации. Если сталь недостаточно аустенитизирована, перед закалкой может остаться феррит. Феррит мягкий и пластичный, поэтому сталь не достигнет полной твердости, а прочность будет снижена из-за феррита. Даже если он полностью превращен в аустенит, необходимо растворить достаточное количество карбида, чтобы в растворе имелся углерод для достижения желаемой твердости. Недостаточная температура / время во время аустенизации чаще всего встречается при термообработке на глаз с помощью кузницы или горелки.Вот почему мастера по лезвиям часто проверяют свои термообработанные лезвия напильником, потому что, если сталь легко режется напильником, это означает, что они не полностью аустенитизировали. Твердость, вероятно, будет ниже 50 Rc, если феррит все еще присутствует.

3. Слишком высокая температура / время при аустенизации. Если сталь перегрета, одним из вероятных результатов будет рост зерна. Крупное зерно снижает ударную вязкость. Другая проблема — слишком много углерода в растворе, что приводит к образованию хрупкого «пластинчатого мартенсита».Еще одна потенциальная проблема — это чрезмерный остаточный аустенит. Более высокие температуры аустенизации понижают температуру образования мартенсита, пока она не станет даже ниже комнатной. В определенный момент даже криогенная обработка не может полностью превратить аустенит в мартенсит. Избыточный остаточный аустенит приводит к низкой прочности и твердости. Некоторые стали более чувствительны к чрезмерной стабилизации, чем другие. Простые стали на самом деле наиболее чувствительны, в них не так много карбида, чтобы предотвратить рост зерна, а карбиды легко растворяются в растворе, давая высокое содержание углерода.Мы наблюдали сильное падение прочности как у 5160, так и у CruForgeV, даже при температурах, рекомендованных техническими описаниями термообработки. См. Ниже, где аустенизация CruForgeV при температуре 1550 ° F, а не 1450-1500 ° F привела к поглощению энергии менее 2 фунт-футов в испытании на ударную вязкость. В техническом описании рекомендуется 1500-1550 ° F.

Простые стали, такие как 1080/1084, имеют самый узкий диапазон оптимальных температурно-временных комбинаций с точки зрения твердости и вязкости. Но эти стали, скорее всего, будут использоваться начинающими мастерами по лезвиям, обрабатывающим на глаз кузницей.«Плохая» термообработка довольно распространена. Магнит может помочь определить, когда сталь находится в приблизительном диапазоне температур, но это не совсем точно, как объясняется здесь.

4. Во время высокотемпературных операций сталь образует окалину и теряет углерод до кислорода, что называется обезуглероживанием. В частности, высоколегированные стали необходимо защищать от кислорода, например, с помощью фольги для термообработки, поскольку требуемые температуры аустенизации высоки. Без защиты от кислорода сталь может терять углерод на значительную глубину в стали, что приводит к низкой твердости и плохим характеристикам.Также можно использовать высокотемпературные жидкие покрытия, такие как ATP-641 или Turco. Жидкие покрытия, предотвращающие образование накипи, особенно полезны для сталей, которые необходимо закалить в масле, поскольку нет фольги, которую можно было бы удалить перед этим. Еще проще использовать солонки, хотя они и дороже. Тем не менее, солеварни становятся все более доступными для производителей ножей.

5. Недостаточная скорость закалки после аустенизации. Разные стали требуют разной скорости закалки для достижения полной твердости.Некоторые стали можно просто оставить на воздухе и они полностью затвердеют, другим требуется очень быстрая закалка в масле или даже закалка в воде для полного затвердевания. При слишком медленном охлаждении образуются мягкие фазы, такие как феррит или перлит, а не желаемый твердый мартенсит. Эти фазы снижают прочность стали. Некоторые легирующие элементы, такие как марганец, хром и молибден, подавляют образование феррита или перлита, поэтому возможны более низкие скорости охлаждения. Требуемая скорость охлаждения для данной стали называется ее «закаливаемостью», о которой я писал в этой статье.Карбиды также могут образовываться по границам зерен при медленном охлаждении, и эти карбиды снижают ударную вязкость. Стали с высокой закаливаемой способностью, которые могут охлаждаться на воздухе и полностью закаливаться, называются «закалкой на воздухе», стали со средней закаливаемой способностью, предназначенные для закалки в масле, называются «закалкой в ​​масле», а стали с самой низкой закалкой называются «закалкой в ​​воде». Ниже показаны зависимости твердости от скорости охлаждения для стали, закаленной в воде, в масле и на воздухе, где вы можете видеть, что для полной закалки стали, закаленной в воде, требуются гораздо более высокие скорости охлаждения.

На требуемую скорость охлаждения также влияет аустенизация, обычно более высокие температуры аустенизации приводят к более высокой прокаливаемости и более медленной необходимой закалке. Это наиболее важно для сталей с низкой закалкой, таких как 1095 и W2, где недостаточная аустенизация может привести к появлению мягких пятен после закалки. Это уравновешено с аустенизацией при слишком высокой температуре по причинам, описанным в пункте 3. Существует множество доступных закалочных средств, включая ряд различных масел.Лучше всего подходит масло, предназначенное для закалки, и его следует выбирать в зависимости от скорости. «Быстрое» масло может быть почти таким же быстрым, как вода, в то время как среднее или медленное масло обеспечивает меньшую деформацию и риск растрескивания сталей с более высокой способностью к закалке. Некоторые производители ножей стараются использовать менее дорогие масла, такие как рапсовое масло, и хотя они могут работать, они могут не подходить для определенных сталей, и масло в конечном итоге испортится и перестанет работать.

6. Слишком быстрая закалка. Также возможна слишком быстрая закалка, так как это может привести к «трещинам закалки», короблению и другим проблемам.Это особенно важно при работе с толстыми деталями или деталями сложной формы. Поверхность охлаждается быстрее, чем сердечник, и различия в размерах меняются из-за колебаний температуры и преобразований (более холодные участки сначала превращаются в мартенсит), что приводит к напряжениям в лопатке. Очевидно, что если эти напряжения достигают точки образования трещин в лопасти, это слабые места.

7. Недостаточный отпуск. Если сталь не подвергается отпуску при достаточно высокой температуре или в течение достаточного времени, сталь не будет такой твердой, как могла бы.Требуемая температура отпуска зависит от стали и предшествующей процедуры аустенизации и закалки. Для многих сталей наблюдается относительно постепенное снижение твердости в сочетании с соответствующим увеличением вязкости. Мы проверили ударную вязкость нескольких сталей с температурой отпуска всего 300 ° F, которые имели хорошую ударную вязкость, таких как AEB-L. Для некоторых сталей существует температура отпуска, ниже которой наблюдается относительно резкое падение вязкости. В исследовании ударной вязкости 5160 мы обнаружили, что отпуск при 375 ° F привел к очень высокой ударной вязкости, но 350 ° F привел к менее чем половине прочности.

8. Слишком сильная закалка. На приведенной выше диаграмме для 5160 вы можете видеть небольшое снижение ударной вязкости при использовании температуры отпуска 450 ° F вместо 400 ° F. Это может показаться несущественным, но твердость также снизилась за счет более высокого отпуска, поэтому баланс твердости и вязкости в целом снизился. Этот эффект называется «мартенситное охрупчивание при отпуске» (TME), когда вязкость снижается при отпуске в приблизительном диапазоне 450-650 ° F. Закалка в температурном диапазоне TME довольно распространена среди производителей ножей, и хотя она может приводить или не приводить к легким отказам, она не идеальна, и ее следует избегать.О охрупчивании закаленного мартенсита читайте здесь.

Некоторые стали менее склонны к TME, например стали, легированные кремнием и высоколегированные стали, в том числе большинство инструментальных сталей с закалкой на воздухе. Эти стали можно отпускать до температуры 500 или даже 600 ° F без охрупчивания. Ниже показан отпуск в зависимости от вязкости для инструментальной стали A2 (высоколегированный) и O1 (низколегированный), где вы можете видеть, что пиковая вязкость достигается при температуре отпуска около 500 ° F с A2, показывая подавление TME до несколько более высокой температуры. .

9. Недостаточное количество циклов отпуска. Как упоминалось в случае плохой термообработки 3 (сверхустенизация), некоторое количество аустенита часто остается после закалки. Во время отпуска этот аустенит дестабилизируется и превращается в мартенсит при охлаждении до комнатной температуры. Затем этот новый мартенсит «не отпускается», и требуется еще один цикл отпуска, чтобы хрупкий мартенсит не попал в конечный нож. Для большинства сталей требуется как минимум два цикла отпуска с промежуточным охлаждением до комнатной температуры.Некоторым сталям требуется больше циклов отпуска, особенно если они разработаны с большим количеством аустенита, который трансформируется во время отпуска, например, с некоторыми быстрорежущими сталями.

Диапазон вариантов «хорошей» термообработки

Если избежать всех вышеперечисленных проблем (и других, которые я не упомянул или не забыл), у нас будет то, что я бы назвал «хорошей» термообработкой. Многие производители ножей проводят хорошую термическую обработку. Использование хорошо управляемой печи для аустенизации, закалки в хорошей среде и правильного отпуска в большинстве случаев может привести к хорошей термообработке.Особенно при соблюдении рекомендаций в листе технических данных на сталь, в котором указаны рекомендуемые диапазоны температур. Однако в рамках хорошей термообработки существует множество приемлемых комбинаций параметров и обработки. Какие комбинации лучше всего? Как различные параметры влияют на разные свойства?

Твердость и прочность

Твердость — это мера прочности. Более высокая твердость означает лучшее сопротивление качению, особенно на тонких кромках.Узнайте о важности прочности тонких кромок в этой статье о стабильности кромок. Есть некоторые исключения из этого общего правила, когда показатель прочности, называемый «пределом текучести», не совсем коррелирует с твердостью. О том, что такое твердость, а чего нет, я писал в этой статье. Один случай связан с чрезмерным остаточным аустенитом, где даже при той же твердости предел текучести может быть ниже:

Твердость и вязкость

Вязкость стали во многом определяется ее твердостью.Как правило, более высокая твердость означает более низкую вязкость. Таким образом, выбор целевой твердости для ножа часто представляет собой баланс между твердостью (прочностью; сопротивлением качению) и ударной вязкостью (сопротивлением выкрашиванию). Ниже показаны зависимости твердости от вязкости для стали CruForgeV. Он также показывает испытания на ударную вязкость как в «продольном», так и в «поперечном» направлении. О том, что означает это направление, читайте в этой статье.

Твердость и удержание кромок

Более высокая твердость означает лучшее удержание кромки среза.Удержание кромки среза обычно хорошо коррелирует с износостойкостью. Более высокая твердость означает лучшую износостойкость, так же как мягкие материалы легче поцарапать. Прочтите о параметрах, которые контролируют удержание кромки, в моих статьях о тестировании удержания кромки CATRA, часть 1 и часть 2. Удержание кромки среза улучшается примерно на 5-10% на 1 Rc для данной стали. Результаты испытаний на разрезание каната аналогичны результатам испытаний CATRA. Уэйн Годдард также обнаружил аналогичное увеличение удержания кромки и твердости в своих испытаниях на резку каната.

Переменные твердости и термообработки

Более высокая твердость достигается двумя основными методами: более высокой температурой аустенизации или более низкой температурой отпуска. Для заданной целевой твердости существует ряд комбинаций температур аустенизации и отпуска. Лучше ли проводить аустенизацию при более высокой температуре в сочетании с более высокой температурой отпуска? Или использовать более низкую температуру аустенизации в сочетании с более низкой температурой отпуска? Это зависит от целевой твердости и рассматриваемой стали.В общем, более низкая температура аустенизации лучше для ударной вязкости, потому что размер зерна меньше и в растворе меньше углерода. См. Таблицу ниже, где показаны зависимости вязкости от температуры аустенизации K390, все закалены до одинаковой твердости:

Однако есть некоторые исключения из общего правила: чем меньше аустенизация, тем лучше. В некоторых случаях лучше, чтобы сталь сообщала вам, где лучше всего сочетаются твердость и ударная вязкость, как, например, мы обнаружили при испытании 52100, где пик прочности был обнаружен при температуре аустенизации 1500-1525 ° F.Использование этого температурного диапазона с 52100 приводит к более высокой твердости и вязкости, чем аустенизация в диапазоне 1450-1475 ° F.

Испытания термической обработки стали 52100

Термическая обработка и коррозионная стойкость

Однако есть больше факторов, чем просто прочность. Более высокие температуры аустенизации приводят к большему растворению карбида хрома, что приводит к «растворению» хрома для повышения коррозионной стойкости. Таким образом, в случае нержавеющих сталей выбор термообработки также зависит от коррозионной стойкости.Добавление коррозионной стойкости в качестве еще одного важного фактора может усложнить разработку сбалансированной термообработки для нержавеющих сталей.

Закалка при низких и высоких температурах

Высоколегированные стали, такие как инструментальная сталь с воздушной закалкой и нержавеющая сталь, могут подвергаться закалке в двух основных диапазонах: стандартном диапазоне низких температур (<750 ° F) и диапазоне высокотемпературной «вторичной закалки» (850-1150 ° F). Ниже показаны зависимости твердости от температур отпуска для быстрорежущих сталей с большим количеством вторичной закалки.

Использование вторичной закалки обеспечивает «горячую твердость», так что твердость не теряется при высоких температурах. Сталь можно нагреть до температуры чуть ниже исходной температуры отпуска и не потерять твердость при охлаждении до комнатной температуры. Следовательно, когда твердость достигается в диапазоне высокотемпературного отпуска, сталь намного более устойчива к размягчению, например, при шлифовании.

Использование диапазона отпуска при низких или высоких температурах может привести к аналогичным сочетаниям твердости и вязкости.Однако есть определенные случаи, когда низкотемпературный отпуск привел к превосходной ударной вязкости, например, при испытании Z-Wear (CPM CruWear), которое мы провели:

Коррозионная стойкость и температура отпуска

Коррозионная стойкость также является важным фактором при выборе между верхним и нижним диапазоном температур отпуска. Отпуск в диапазоне высоких температур приводит к образованию очень мелких карбидов хрома, что снижает коррозионную стойкость. Поэтому для нержавеющих сталей обычно рекомендуется диапазон низких температур.См. Ниже скорость коррозии в зависимости от температуры отпуска для 440C, S90V и S110V (чем ниже, тем лучше).

Холодная обработка стали

Для уменьшения остаточного аустенита сталь может подвергаться холодной обработке, например, жидким азотом или сухим льдом. Это увеличивает прочность и твердость. Остаточный аустенит пластичен и улучшает ударную вязкость (см. График вязкости 52100), но снижает предел текучести, а также существует вероятность того, что аустенит во время использования трансформируется в неотпущенный мартенсит.Есть некоторые исследования, показывающие, что криогенная обработка увеличивает износостойкость, но мой обзор исследований показал, что результаты не очень убедительны, если не считать увеличения твердости. И исследование CATRA на 154CM не показало никаких улучшений при использовании крио с тестированием удержания краев.

Многократная закалка и термоциклирование

Некоторые производители ножей выполняют несколько циклов аустенизации и закалки в попытке улучшить размер зерна для улучшения свойств. Наши собственные тесты с многократным гашением были неоднозначными и не показали улучшения с CruForgeV, небольшого улучшения с AEB-L и без улучшения с A2.В целом, я не видел случая, чтобы это привело к значительному повышению прочности. Возможно, это более значимо у кузнецов-лезвий, которые при ковке взорвали зернистость.

Бейнит

Есть некоторые исследования, которые показали, что термообработка стали для получения структуры бейнита вместо мартенсита приводит к повышению ударной вязкости. Изучив литературу, я не уверен, что это верно во всех случаях. Тем не менее, мы надеемся, что впереди будут еще исследования устойчивости.

Дифференциальная термообработка

Некоторые производители ножей проводят дифференциальную термообработку для получения мягкого стержня и твердой кромки. Это сделано для повышения общей прочности ножа, даже если лезвие остается прежним. Раньше я мало писал о дифференциальной термообработке, но это еще один пример того, как разные термообработки приводят к разным наборам свойств.

Супер термообработка

Некоторые производители ножей известны своей «супер», «превосходной» или даже «легендарной» термообработкой.Может быть трудно оценить, насколько это легенда, а какая правда. Определенно могут быть большие различия между хорошей термообработкой и «плохой» термообработкой, о которой говорилось в начале этой статьи. Но очень сложно разработать термообработку, которая приведет к улучшению более чем на 10-20% в любой данной категории для данной твердости. Это может потребовать компромиссов с другими свойствами. Металлурги тратят много времени на оптимизацию термической обработки, и маловероятно, чтобы случайный производитель ножей пошел дальше стандартных исследований.Без количественного тестирования и сравнений я бы счел значительное улучшение очень сомнительным. Хотя многие производители ножей выполняют очень хорошую термическую обработку, я бы скептически отнесся к любым утверждениям о том, что термическая обработка ножей на голову выше остальных. Однако при сравнении с «плохой» термообработкой, производителями ножей или производителями ножей, которые срезают углы, могут быть большие различия.

Вариабельность термической обработки

Таблицы данных

для сталей Crucible, Uddeholm, Bohler и Carpenter обычно показывают целевой состав, а не допустимые диапазоны для каждого элемента.Невозможно каждый раз добиться точного состава. Даже если бы результирующая вариация композиции была почти идеальной, все равно оставался бы некоторый диапазон, просто он был бы в более узком масштабе. Следовательно, существует разная реакция на термическую обработку даже в пределах одной и той же марки стали. Одна партия может дать 61,2 Rc, а другая 60,5 Rc, даже при термообработке точно таким же способом.

Существует также вариативность термической обработки. Никакая печь не идеальна для поддержания точной температуры, есть диапазон.И печи требуется время, чтобы «успокоиться» на заданной температуре. Есть вариации внутри печи, где задний угол может быть холоднее или горячее, чем там, где термопара считывает температуру. В крупных промышленных процессах термообработки используются большие печи, которые они будут загружать как можно ближе к мощности. Определенно есть некоторые колебания температуры внутри печи, а также колебания температуры на протяжении всего процесса. Изготовители ножей, обрабатывающие термообработку в домашних условиях, обычно делают небольшие партии или даже по одному ножу за раз.Но ни один человек не собирается выдерживать температуру стали в течение точно такого же времени или закаливать точно так же. Ножи бывают разных размеров и толщины, что изменяет скорость нагрева и скорость закалки ножа. Сердечник ножа будет меньше работать при пиковой температуре и медленнее охлаждается при закалке. Различия еще больше, когда речь идет о мастерах, занимающихся термической обработкой на глаз.

В заключение, учитывая эти и другие факторы, обычно невозможно термически обрабатывать каждый нож, чтобы каждый раз иметь одни и те же свойства.Конечные характеристики будут немного отличаться. Обычно (надеюсь) это достаточно узкий диапазон, и это не имеет значения.

Сталь, термическая обработка и геометрия кромок

Переход на другую сталь приводит к большему изменению свойств стали, чем улучшение термической обработки. Путем изменения термической обработки отдельной стали можно получить ряд свойств.

Прочность

Однако использование «прочной» стали обеспечит гораздо большую вязкость, чем термообработка с упором на вязкость высокопрочной стали.Ниже показаны зависимости вязкости от твердости для нескольких сталей Уддегольма. Представьте, что вы производите нож из Vanadis 8 (10V, эквивалент K390) при 60 Rc, но вы наблюдаете микротрещины на предполагаемом ноже. Снижение до 58 или даже 56 Rc обеспечит повышение прочности. Однако 56 Rc Vanadis 8 настолько же вынослив, как 62.5 Rc Vanadis 4 Extra. А использование Vanadis 8 с такой низкой твердостью может привести к проблемам с прочностью. Переход на Vanadis 4 Extra с той же твердостью обеспечит большее увеличение прочности, при сохранении той же прочности, что и Vanadis 8, которые вы использовали раньше.Меньшее количество карбида в Vanadis 4 Extra обеспечивает лучшую вязкость, чем Vanadis 8 при той же твердости. Я показал микрофотографии ряда сталей для ножей и обсудил в этой статье, как карбид влияет на потенциальную ударную вязкость.

Удержание края

Аналогичные принципы применяются в отношении удержания кромок и износостойкости. Переход на более высокую твердость обеспечит лучшее удержание кромки. Однако удержание кромки можно значительно улучшить, если использовать сталь с большим количеством карбидов и / или более твердых карбидов.Ниже показаны зависимости износостойкости от твердости для нескольких сталей, протестированных компанией Carpenter Steel, где вы можете видеть, что переход на сталь с более высокой износостойкостью более эффективен, чем увеличение твердости (чем ниже, тем лучше на диаграмме):

Аналогичные различия наблюдаются при испытании на удержание режущей кромки каната и CATRA.

Геометрия кромки

Геометрия кромки оказывает еще большее влияние, чем выбор стали и термообработка. Более тонкая и острая кромка режет лучше и длиннее, чем более толстая и тупая кромка.Ниже показано количество обрезков картона в тесте CATRA для ряда сталей в зависимости от угла кромки. При 25 ° на боковую кромку (всего 50 ° на графике) удержание кромки составляет около 200 мм. Использование 15 ° с каждой стороны обеспечивает резку картона толщиной 200 мм даже для сталей с очень низкой износостойкостью и до 800 мм для сталей с высокой износостойкостью. Подобные эффекты можно увидеть с постоянным углом, но более тонким за краем.

Те же принципы применяются в обратном порядке, когда дело касается прочности и ударной вязкости кромок.Более толстые и тупые края гораздо труднее деформировать или сколоть.

Геометрия лезвия — самая важная часть конструкции ножа, и самая лучшая комбинация стали и термообработки не может ее заменить. Дизайн может быть итеративным процессом, геометрия частично определяется конечной целью, но также и ограничениями стали. Превосходный выбор стали и термическая обработка могут обеспечить более тонкую геометрию кромки для конкретного применения для повышения производительности резания. Улучшение только стали или термообработки без изменения геометрии принесет меньше пользы.

Заточка

Использование тонкой геометрии также означает большую легкость заточки, поскольку снимается меньше материала. Однако выбор стали и термическая обработка также влияют на легкость заточки. Более высокая твердость означает большую износостойкость, поэтому снятие материала занимает больше времени. Однако сталь с низкой твердостью не достигает такого же уровня остроты из-за увеличения шероховатости кромки. Сталь с низкой твердостью и сталь с избыточным остаточным аустенитом склонны к образованию заусенцев, особенно на тонких кромках.Твердая сталь с меньшей вероятностью образует большие заусенцы, хотя, если сталь хрупкая, при заточке тонких кромок могут возникнуть проблемы с микротрещинами.

Резюме и заключение

По причинам, указанным выше, я думаю, что многие производители ножей имеют репутацию производителей превосходной термообработки, благодаря превосходной конструкции и исполнению ножей. В конце концов, покупатель видит нож, который хорошо режет, приятен на ощупь и хорошо заточен. Это не означает, что производитель ножей не имеет очень хорошей термической обработки, но конечные пользователи менее склонны замечать термическую обработку, которая немного лучше, чем другая, в отличие от ножа с превосходной конструкцией и геометрией кромки.Однако когда дело доходит до «плохой» термообработки, когда лопатки термообработаны неправильно, мягкие, хрупкие и т. Д., Конечный пользователь это заметит. Задача производителя ножей или производителя ножей — убедиться, что они выбирают правильную сталь, правильно ее подвергают термообработке и оптимизируют ее свойства в соответствии с конструкцией ножа. И для проектирования геометрии кромки в соответствии с ограничениями стали и для предполагаемого использования и конечного пользователя. «Волшебной» термической обработки, нарушающей законы физики, не существует, но правильное выполнение вещей имеет большое значение.Однако существуют различные параметры термообработки, которые можно проверить и отрегулировать, чтобы найти оптимальные сочетания целевых свойств.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Полное онлайн-руководство по изготовлению ножей, ЗАКРЫТИЕ ЛЕЗВИЯ — Изготовление ножей Berg

Невозможно переоценить важность правильной термообработки для качества готового продукта. Прежде чем приступить к процессу термообработки, вам необходимо ознакомиться с некоторыми общими терминами и понять, что процесс термообработки отличается для каждого типа стали.Процесс также меняется в зависимости от формы лезвия. Например, лопасть из высокоуглеродистой стали для снятия припуска может нуждаться только в нагреве, закалке и отпуске. Тот же самый материал также необходимо было бы нормализовать перед термообработкой, если бы лезвие было кованным с помощью молотка. Знание того, почему и как работает каждый процесс, является ключевым. Мы перечислили определения и информацию о термообработке ниже. Вы также можете ознакомиться с одним из наших руководств по изготовлению ножей по этой теме.

Аустенит
Процесс термической обработки вращается вокруг нагрева стали до такой степени, что она становится немагнитной.В этот момент внутренняя кристаллическая структура стали становится жидкой. Сталь при этой критической температуре называется аустенитом. Немагнитное состояние знаменует собой самое начало состояния аустенита. Если нагреть его сильнее, кристаллическая структура стали увеличится в размерах. Рост зерна приводит к тому, что сталь становится менее гибкой и более склонной к растрескиванию во время цикла закалки. Цель состоит в том, чтобы достичь аустенита, подтвердив, что сталь больше не является магнитной, но не нагревать лезвие выше этой точки.

Отжиг
Размягчение уже закаленной стали называется отжигом. Чтобы отжечь сталь, нагрейте ее до критической температуры, когда она перестает быть магнитной, а затем дайте ей очень медленно остыть в течение нескольких часов без закалки. Часто это делается, оставляя сталь в кузнице после того, как она была выключена. Отжиг часто выполняется при создании лезвий для удаления припуска из переработанной стали, например, автомобильной пружинной стали, которая уже была закалена.Резать и шлифовать отожженную сталь намного проще, чем закаленную.

Мартенсит
Мартенсит получается при быстрой закалке стали от критической температуры или аустенита. В этот момент сталь будет очень твердой, но при этом очень хрупкой. После термообработки лезвия необходимо закалять, чтобы уменьшить эту хрупкость.

Нормализация
Процесс очень похож на отжиг. Нормализация снимает напряжение, возникающее в стали в процессе ковки. Он сбрасывает кристаллическую структуру стали.Нагрейте сталь до немагнитного состояния, а затем дайте ей медленно остыть на воздухе без закалки. Обычно лезвие вынимают из кузницы и дают ему остыть на воздухе. Нормализация стали позволяет изменить структуру стали, в результате чего лезвие после термообработки будет лучше удерживать кромку. Многие считают, что лезвия для съема материала не нуждаются в нормализации, поскольку они не подвергаются дополнительному напряжению от ударов молотком. Однако нормализация все же может иметь смысл, поскольку нормализация может улучшить внутреннюю структуру стали.В результате получается более плотная текстура и лучшая фиксация кромок. Нормализация и отжиг — очень похожие процессы. Фактическая разница между ними — время охлаждения. Для отжига стали требуется гораздо больше времени для охлаждения в выключенной кузнице, чем для нормализованной стали, при которой воздух за пределами кузницы охлаждается за долю времени.

Термообработка
Термообработка для кузнецов ножей проводится в кузнице, печи, кислородных ацетиленовых горелках или в термической печи.Кузни могут работать на угле, газе или даже на дереве, они могут быть самодельными или построенными в промышленных масштабах. Они даже доступны в виде столов с ручным управлением для древесного угля. Все они в основном выполняют одну и ту же функцию. Нагрев лезвия до критической температуры. Чем лучше кузница, тем быстрее и управляемее это можно сделать.

Кузница — один из ключевых компонентов любой инструментальной мастерской ножеводов. Его можно использовать для придания формы лезвиям, но, что наиболее важно, его можно использовать для отжига или упрочнения заготовок ножей.

Кузницы бывают разных форм и размеров. Мы предпочитаем газовые кузницы из-за их простоты использования, транспортабельности в гаражной мастерской и за ее пределами, а также из-за огромного разнообразия доступных материалов. Газовые или пропановые кузницы можно построить дома или купить с одной, двумя или даже четырьмя горелками. Они поставляются с задними дверцами или без них, которые можно закрыть для сохранения тепла. В принципе, довольно легко найти кузницу для лезвий того размера, с которым вы планируете работать.

При термообработке высокоуглеродистой стали в газовой кузнице держите скошенную кромку вниз вдали от прямого контакта с пламенем.Это защитит более тонкий материал от перегрева. Перемещайте лезвие вперед и назад, равномерно нагревая лезвие, пока оно не станет вишнево-красным. Небольшой магнит, установленный на внешней раме кузницы, можно использовать для быстрой проверки, когда лезвие достигает этой критической температуры. Как только лезвие станет немагнитным, визуально отметьте точный цвет. Обычно это красивый ровный красный цвет, затем дайте ему немного нагреться, чтобы материал стал немного оранжевым, и постарайтесь удержать его там. Большинство рецептов термообработки требуют выдержки материала при этой температуре в течение нескольких минут перед закалкой.Термическая обработка — это постоянство. Следите за тем, какой материал вы используете, время выдержки при критической температуре и температуру охлаждающего масла. Как только вы найдете комбинацию, которая работает, придерживайтесь ее. Мы включили в эту книгу ряд рецептов термообработки различных материалов.

Дифференциальная термообработка
Дифференциальная термообработка позволяет получить лезвие с очень твердой кромкой, обеспечивающей превосходное удержание кромки, и несколько более мягким стержнем.

Кислородно-ацетиленовые горелки можно использовать для дифференцированной термообработки, избирательно нагревая только скошенную область до критической температуры.

Таким образом, нож выдержит много повреждений, при этом его позвоночник не станет ломким. Дифференциальную термическую обработку можно осуществить двумя способами: либо предотвратить достижение критической температуры позвоночника, либо не закалить позвоночник.

Один из способов изолировать позвоночник — нарисовать слой глины. Оставьте открытой часть лезвия, которую вы хотите затвердеть. Глина предотвратит или изолирует покрытые участки от достижения критической температуры. Несколько типов, которые обычно используются, — это сатанит, изолирующая глина, используемая для кузниц, и печной цемент Ратленда, который используется для герметизации каминов.Оба работают хорошо и изолируют или предотвращают достижение критической температуры позвоночника во время термообработки. В зависимости от типа стали, подвергаемой термообработке, одновременно может производиться декоративный Hamon. Нанесите глину волнообразным узором. После термообработки, когда лезвие отполировано, вы должны визуально увидеть линию хамона, отличающую закаленное лезвие от более мягкого стержня.

Другой метод дифференциальной термообработки заключается в закалке только скошенной стороны лезвия.Обычно это выполняется в горизонтальном охлаждающем резервуаре, заполненном маслом. Этот метод позволяет позвоночнику медленно остывать без затвердевания. Третий метод, который можно использовать с кислородно-ацетиленовыми горелками, заключается в выборочном нагреве только области скоса до

Хорошая качественная печь для термообработки даст вам больший контроль и лучшую точность температуры, что приведет к более постоянной твердости лезвия.

критическая температура на выходе из охладителя позвоночника.

Кислородно-ацетиленовые горелки
Кислородно-ацетиленовые горелки можно использовать для термообработки лезвий из высокоуглеродистой стали.Убедитесь, что пламя настроено широко, а затем осторожно попытайтесь равномерно нагреть лезвие до точки, когда оно не станет немагнитным. Затем погасите его в масле. Этот простой и понятный процесс термообработки работает хорошо и может быть улучшен по мере появления финансовых средств на кузницу или печь для термообработки.

Печи для термообработки
Электрические печи для термообработки доступны для производителей ножей, которые хотят немного больше контролировать процесс термообработки. Для таких материалов, как нержавеющая сталь, они почти обязательны.Мы говорим «почти», потому что у начинающих и начинающих мастеров ножей всегда есть возможность поработать с этими высококачественными материалами, а затем отправить их на термообработку. Размер печи для термообработки и тип контроллеров зависят от размера лезвий, которые вы хотите подвергнуть термообработке, и от бюджета производителя ножей. Имейте в виду, что качественная печь для термообработки даст вам больший контроль и лучшую точность температуры, что приведет к более постоянной твердости лезвия.

Tool Wrap
Для нержавеющей стали и некоторых инструментальных сталей термическая обработка проводится в специальной печи для термообработки с точным контролем температуры.Это

Оберните лезвия из нержавеющей стали в инструментальную пленку, чтобы предотвратить образование шлака. Каждый шов следует сложить вдвое и плотно постучать, чтобы сделать каждый конверт максимально герметичным.

настоятельно рекомендуется завернуть каждую заготовку в нержавеющую пленку для инструментов. Обертка для инструмента выглядит как толстая оловянная фольга. Сложите обертку и сделайте конверт вокруг заготовки для ножа. Каждый шов должен быть сложен вдвое, и каждый шов должен быть затянут молотком или плотно загнут плоским тяжелым предметом.Здесь также хорошо работает молоток. Цель состоит в том, чтобы сделать каждый конверт максимально герметичным. Это устраняет или значительно снижает количество шлака, образующегося при термообработке. Вы узнаете, насколько воздухонепроницаема оболочка инструмента, исходя из количества шлака на заготовке после термообработки. Обертка для инструментов бывает двух толщин # 309 предназначена для термообработки до температуры 2240F. Деталь № 321 предназначена для термообработки до 2000F. Какой из них вы купите, будет зависеть от того, какой материал вам нужно подвергнуть термообработке.Некоторые кузнецы добавляют небольшой кусочек органического материала, такого как бумага или дерево, в конверт для упаковки инструментов. Этот материал следует размещать рядом с хвостовиком и никогда не контактировать с лезвием, чтобы предотвратить образование пятен. Идея состоит в том, что органический материал сгорит и поглотит весь оставшийся кислород из оболочки и, следовательно, уменьшит карбонизацию лезвия. Мы испробовали оба способа и не обнаружили существенного снижения содержания шлака. Что действительно имеет значение, так это получение хорошей плотной печати на всех швах и углах конверта для упаковки инструмента.

Закалка в масле
Закалка или охлаждение лезвия вызывает быстрое изменение кристаллической структуры лезвия с немагнитного аустенита на мартенсит. Мартенсит — твердое и очень хрупкое состояние. Если вы уроните заготовку после закалки, она вполне может сломаться. Доступен ряд специальных закалочных масел для термообработки, таких как Park AAA или Park # 50. Обратной стороной этих коммерческих закалочных масел является цена. Когда-то рекомендовалось отработанное моторное масло, и, конечно же, его можно было использовать до сих пор.Моторное масло доступно и недорого. Обратной стороной его использования является то, что он содержит добавки и потенциально опасные токсины. Если вы собираетесь использовать моторное масло, убедитесь, что это делается на открытом воздухе или в хорошо вентилируемом месте. Нетоксичное минеральное или пищевое масло теперь является предпочтительным маслом для закалки большинства любителей. Растительное масло или масло канолы менее дорогое, чем коммерческие масла для закалки, не содержат вредных токсинов, которые есть в моторном масле, и на самом деле имеют приятный запах. Резервуар для закалки в масле должен быть изготовлен из стали и иметь крышку, которая может быть

.

Имейте в виду, что пламя может подняться от горячего масла при закалке лезвия.Убедитесь, что вы не наклоняетесь, глядя в резервуар. Во избежание ожогов настоятельно рекомендуется использовать сварочные перчатки и язычки с длинными ручками.

использовался для тушения пламени при необходимости. Лучше всего разогреть масло до 120 градусов. Доступны недорогие цифровые термометры с термопарами для измерения температуры масла. Нагревать масло нужно очень осторожно. Масло не только опасно для ожога, но и очень легко воспламеняется. Мы используем недорогую варочную панель с одной горелкой.Другой вариант — нагреть кусок стали и погрузить его в воду перед закалкой самого лезвия. Как только масло будет предварительно нагрето до нужного диапазона температур, и лезвие станет немагнитным и будет выдерживаться при этой температуре в течение желаемого времени выдержки. После извлечения из кузницы лезвие следует закалить как можно быстрее. Это необходимо сделать до того, как он успеет остыть. Имейте в виду, что во время гашения лезвия из горячего масла может подняться пламя. Убедитесь, что вы не наклоняетесь, глядя в резервуар.Во избежание ожогов настоятельно рекомендуется использовать сварочные перчатки и язычки с длинными ручками. Закалка лезвия иногда может вызвать искривление или искривление лезвия. После закалки проверьте все ножи, положив их на плоскую поверхность и попытавшись покачать. Однажды нам сказали, что это искривление можно уменьшить, сведя к минимуму влияние магнитного притяжения земли на лезвие. Теперь мы располагаем резервуар для закалки так, чтобы он смотрел на север. Хотя изначально мы думали, что это просто шутка, с тех пор у нас почти не было никаких искажений.

Закалка пластин
Закалка пластин или закалка на воздухе используется для нержавеющей стали и других типов сталей, закаленных на воздухе. Извлеките горячее лезвие из печи для термообработки, а затем как можно быстрее и безопаснее вставьте лезвие между двумя алюминиевыми пластинами. Пластины могут быть сплошными или прямоугольными. Мы рекомендуем зажать пластины вместе, а затем обдувать компрессор воздухом вокруг лопасти, чтобы быстро охладить ее. Одна из причин, по которой нам больше нравятся трубки, чем сплошные пластины, заключается в том, что через трубку также можно продувать воздух.Мы просверлили алюминиевые пластины, нарезали резьбу и прикрутили каждую к столярным тискам. Мы оставили нижнюю пластину немного длиннее верхней, чтобы создать отдельный столик. Стол — это место для отдыха, что немного облегчает перемещение горячих лезвий в нужное положение. Охлаждение заготовок для ножей из нержавеющей стали займет всего несколько минут. Одним из основных преимуществ зажатия заготовок между пластинами во время этого процесса является то, что они предотвращают коробление. После достижения комнатной температуры лезвие можно подвергнуть криообработке для улучшения удержания кромки.

Алюминиевые пластины, прикрученные к столярным тискам. Такая установка позволяет легко зажать лезвие при воздушном охлаждении. Обратите внимание, что нижняя пластина оставлена ​​длинной, чтобы служить в качестве упора. Это упрощает установку горячего лезвия в тиски.

Криогенная обработка / закалка ниже нуля
Криогенная обработка проводится для некоторых материалов, таких как нержавеющая сталь, сразу после того, как лезвие вернулось к комнатной температуре после закалки пластины.Чем больше диапазон от критической температуры термообработки до температуры ниже точки замерзания, тем лучше будет удержание кромок на готовом продукте. Профессиональные мастера по изготовлению ножей используют жидкий азот, хранящийся в резервуаре для обезвоживания. Dewer — это криогенный вакуумный контейнер, используемый для хранения криогенов (например, жидкого азота). Азот может храниться в баке Dewer более месяца. Однако стоимость жидкого азота часто мешает любителю, который может делать только один или два ножа в месяц, даже подумать о криотерапии.Для производителей ножей с ограниченным бюджетом также можно использовать сухой лед. По сравнению с -321 градусом по Фаренгейту жидкого азота, сухой лед составляет всего -95 градусов по Фаренгейту. Не позволяйте этому сдерживать вас. Сухой лед по сравнению с тем, что вообще не обеспечивает крио, дает огромное преимущество. Сухой лед можно хранить в небольшом холодильнике или смешивать в суспензии с денатурированным спиртом, дизельным топливом или ацетоном. При использовании ацетона будьте очень осторожны, так как жидкость легко воспламеняется. Разломайте сухой лед на мелкие кусочки и бросьте их в кашицу.Он сразу закипит. Теперь поместите лезвие из нержавеющей стали в суспензию на десять-двадцать минут. Затем снимите и дайте лезвию нагреться до комнатной температуры. Если вы обрабатываете только одно или два лезвия, даже не беспокойтесь о смешивании суспензии. Просто поместите лезвие между двумя блоками сухого льда. Обработка сухим льдом технически называется закалкой при температуре ниже нуля.

Проверка плоскостности
После термообработки поместите лезвие на известную плоскую поверхность и покачайте его, чтобы проверить плоскостность.Переверните их и проверьте обе стороны. Во время окончательного шлифования поверхности можно устранить незначительную деформацию. Если изгиб более серьезный, его часто можно исправить во время второго цикла отпуска, прижав лезвие к плоскому куску стали. Вставьте стальные прокладки под оба конца и затем зажмите середину выпуклой части лезвия стальным зажимом. Затяните зажим до упора и поместите всю сборку в духовку для второго цикла отпуска. Конечно, если вы затянете зажим слишком сильно или попытаетесь это сделать, когда лезвие все еще слишком хрупкое из-за термической обработки, вы рискуете сломать лезвие.

Закалка
При термообработке лезвия становятся очень твердыми, но при этом хрупкими. После термообработки лезвия необходимо закалить, чтобы снизить хрупкость. Темперирование осуществляется путем помещения лезвий в духовку. Обычно 1-2 цикла при 350-400 градусах по Фаренгейту в течение двух часов, а затем дают им медленно остыть, не открывая дверцу духовки. Этот процесс немного снижает твердость. Конечным результатом является лезвие, достаточно твердое, чтобы удерживать лезвие, и достаточно сильное, чтобы не сломаться.

Твердость по Роквеллу
Твердость по Роквеллу — это стандартизированный тест, используемый для определения твердости стали.Процедура заключается в вдавливании алмазного наконечника в сталь при заданном давлении. Затем измеряется глубина проплавления для определения твердости стали. Для ножей с твердостью выше 65 по шкале С Роквелла будет трудно затачивать и они станут хрупкими, в то время как твердость ниже 57 не очень хорошо удерживает лезвие. При тестировании не забывайте всегда удалять декарбонизацию или накипь при термообработке перед тестированием. Шкала часто намного тверже, чем реальный материал, и, если ее оставить на месте, это может привести к неточным результатам тестирования.

Файлы тестирования

Станки для определения твердости по Роквеллу

часто слишком дороги для мастера-любителя. Хорошая альтернатива — набор последовательно пронумерованных файлов жесткости. После затвердевания лезвия очистите окалину, а затем пробуйте каждый напильник, пока он не врежется в сталь. Файлы не будут определять точную твердость конкретного лезвия, но могут сообщить вам, что она больше 60 или меньше 55. Для кузнеца ножей, который не может оправдать тысячу долларов по отношению к тестеру Роквелла, это идеальная альтернатива.

Услуги по термообработке
Изготовители ножей часто упускают из виду возможность отправить заготовки и провести их профессиональную термическую обработку. Эта коммерчески доступная услуга особенно удобна для тех, кто хочет поэкспериментировать с нержавеющей сталью, не тратя деньги на покупку печи для термообработки. У компаний, занимающихся термообработкой, часто есть цены, которые делают услугу более доступной с учетом объема. Например, термообработка 24 лезвий приведет к гораздо более низкой цене за лезвие для услуги.Это не значит, что вам нужно сделать 24 лезвия. Отправка одного или двух лезвий может стоить значительно дороже за лезвие, но для любителя, который хочет сделать один или два качественных ножа или, возможно, реликвию, это гораздо менее дорогой вариант, чем покупка печи для термообработки. Коммерческие компании, занимающиеся термообработкой, различаются, поэтому всегда подтверждайте, что цена включает криообработку и отпуск.

Ознакомьтесь с нашими инструментами для изготовления ножей, огромным ассортиментом тематических видеороликов с практическими рекомендациями по изготовлению ножей, нашим полным онлайн-руководством по изготовлению ножей и нашей новой книгой «Введение в изготовление ножей» Дэна Берга и Джейсона Нортгарда.

Используйте стрелки влево / вправо для навигации по слайд-шоу или проведите пальцем влево / вправо при использовании мобильного устройства

Некоторые мысли о термообработке своими руками

Во-первых, узнайте свою сталь. Если вы купили имеющуюся в продаже инструментальную сталь, вы должны точно знать, что это такое.Но если вы используете что-то найденное, извлеченное из мусора или иначе неизвестное происхождение, у вас могут возникнуть проблемы с его укреплением. Сталь, используемая в каждом конкретном клинке, определить непросто. Металлургическая лаборатория взимает приличную сумму за проверку сплава, и я не знаю о домашнем испытательном комплекте («Смотри, дорогая, он посинел!»). И есть некоторый риск при закалке, скажем, закаленной в масле стали в воде. . В худшем случае он может сломаться или по крайней мере покоробиться. Старожилы «зажгли» стали, чтобы рассказать, что в них было.Искры, генерируемые шлифовальной машиной, будут гореть с различными визуальными характеристиками в зависимости от легирующих элементов. (Как различные красители в фейерверках.) Таким образом, вы можете шлифовать угол, наблюдать за искрами, затем шлифовать известную сталь и пытаться сравнить маленькие искры по форме, яркости, сложности и т. Д. И попытаться сопоставить.

В основном мы говорим о стали, упрочняющейся в масле или в воде. К воздушно-закаливающим относятся Cr-V и тому подобное, которые мы, Галуты, не слишком часто используем и которые вообще не использовались в старых инструментах.Безопаснее закалить неизвестную, возможно, закаленную в воде сталь в масле, чем наоборот. Водоотверждаемая сталь может не затвердеть в масле, и в этом случае вы можете попробовать еще раз в воде. Я не хочу мутить воду всем этим, но, эй, если бы это было легко, все бы этим занимались.

Первый шаг — довести металл до его критической температуры, которая со старым добрым O-1 (отвердитель в масле) составляет 1450 ° — 1500 ° F. Есть хороший пирометр? Без проблем. Во время преобразования кристалла из феррита в аустенит сталь перестает быть магнитной при этой температуре.Это явление получило название «Точка Кюри» в честь первооткрывателя Пьера. Таким образом, можно просто нагреть металл до тех пор, пока магнит не перестанет притягиваться к нему, а затем закалить в масле. Мне нравится использовать арахисовое масло, потому что температура воспламенения очень высока, что сводит к минимуму риск возгорания ( риск все еще существует; будьте готовы: используйте длинные щипцы для выполнения работы, чтобы рука не мешала, наденьте перчатки и держите под рукой огнетушитель ), и когда дымится, он приятно пахнет. Как довести лезвие до точки Кюри, вероятно, самая большая проблема для мастера.Когда металл светится красным светом, углерод ведет себя так, как будто он находится в жидкости, и поэтому может перемещаться вокруг, как ему заблагорассудится. Это необходимо для того, чтобы произошло затвердевание, но около поверхности металла эти неверные маленькие атомы углерода сразу же сбегут с любыми доступными кислородными шлюхами, с которыми они сталкиваются (кислород так соблазнительны), и тогда они потеряны навсегда. Мы это ненавидим. Мы пытаемся предотвратить это, нагревая металл в инертной атмосфере (бескислородной атмосфере) и / или ограничивая время нагревания красным (на воздухе) до минимально возможного.Факел делает и то, и другое очень трудным. Очень сложно равномерно нагреть что-то такое большое, как лезвие типа Норриса, с помощью небольшого пятна тепла, генерируемого факелом. Кузнечный огонь лучше из-за его однородности, и ему можно немного не хватать воздуха, чтобы уменьшить кислород в непосредственной близости. Небольшая испытательная печь лабораторного типа работает неплохо. (Также используется для испытаний керамической глазури.) Добавьте брикет древесного угля, чтобы удалить часть кислорода.

Обновление: на сайте www.rosemill.com, обещающие сделать домашнюю термообработку более успешной.

Когда он достигнет критической температуры, снимите его с огня и быстро окуните в достаточное количество масла комнатной температуры. Слегка взболтайте, пока он не остынет до температуры ниже 150 ° F. Теперь он должен быть очень твердым и слишком хрупким для использования. (Если вы попытаетесь подпилить его, напильник должен соскользнуть по лезвию.)

Два способа доведения до приемлемой твердости / прочности: по цвету или по температуре. Если у вас на кухне очень аккуратная духовка, просто нагрейте ее до 325 ° F, и все готово.Точная фритюрница сделает то же самое, но используйте хороший термометр, чтобы дважды проверить духовку или термостат фритюрницы. Без точного контроля температуры вам придется использовать цвета оксидов на поверхности, чтобы знать, когда будет достаточно. Во-первых, очистите какую-то часть лезвия (возможно, плоскую поверхность позади скоса), пока она снова не станет блестящим металлом. При нагревании это пятно меняет цвет (вы видели радугу цветов на любой перегретой стали), начиная с очень слабого желтого (называемого светлой соломой).Так как нам нравятся наши лезвия Good-n-Hard ™, остановитесь на этом (снимите с огня, закалите, если необходимо, чтобы остановить дальнейшее увеличение). Любой цвет за пределами самой слабой соломки — это слишком. (Лезвие по-прежнему будет работать, оно просто не будет удерживать нужную кромку.) Будьте чрезмерно осторожны с закалкой. Вы всегда можете повторно закалить слишком твердое лезвие, но если вы зайдете слишком далеко и слишком сильно смягчите его, вам придется заново закалить его. Так что, если лезвие кажется слишком твердым, просто бросьте его обратно в духовку и поднимите немного выше. Однако метод духовки / фритюрницы является предпочтительным, поскольку вы можете оставить деталь при температуре отпуска на время, достаточное для того, чтобы произошло истинное темперирование.Метод факела, использующий цвета поверхности, может оставить некоторую трансформацию невыполненной.

Готово. Если лезвие выглядит ужасно, вы можете обработать его пескоструйным аппаратом или хорошо отшлифовать, но все равно оно должно работать хорошо. Перед хонингованием обязательно немного отшлифуйте фаску. На этот тонкий срез, вероятно, ушло больше, чем его справедливая доля злоупотреблений выгоранием углерода, и вам нужно добраться до хороших вещей. (может потребоваться до 0,025 дюйма, чтобы пройти через очищенный слой.) То же самое для спины. Хорошая работа со спиной, по крайней мере, если не более важна, чем работа со скосом.Немного дополнительной смазки для локтей удалит обезуглероженный слой и добьется хорошего металла. Не забывайте: спинка — это передний край. Подумай об этом. Если задняя часть не была заточена достаточно глубоко, лезвие никогда не будет работать хорошо.

Удачи!

— Рон

Сделайте плоское лезвие (термообработка своими руками) — rexkrueger.com

Процесс прост:

1.) Найдите кусок инструмента-кражи.

2.) Отшлифовать и придать форму, близкую к конечным размерам.

3.) Нагрейте его до немагнитной точки.

4.) Закалите горячую сталь в масле.

5.) Закалите лезвие в обычной духовке.

6.) Обработка формы и заточка

Выбор стали

Существуют десятки различных сплавов, которые подходят для изготовления ножей и инструментов, но большинство из них требует специальной термической обработки, и они не стоят того. если вы делаете рубанок или долото. Из высокоуглеродистой стали 1095 можно сделать отличный клинок.Этот сплав в значительной степени используется Стэнли и другими производителями в своих инструментах более века. Ничего особенного, но дешево и надежно.

Еще один хороший выбор — это O1, быстрорежущая сталь, распространенная в металлообрабатывающей промышленности. O1 — сложный сплав с несколькими различными ингредиентами. Это также распространенный выбор среди современных производителей инструментов, которые хотят производить сверхтвердые лезвия. Такие компании, как Lie Nielson, рекламируют свои лезвия O1, но вы можете работать с этой же сталью в собственном магазине и производить лезвия аналогичного качества.

И 1095, и O1 легко затвердевают. Термическая обработка других сталей похожа на игру в дартс; немного, и вы не попадете в цель. Работа с 1095 и О1 больше похожа на бросание гранаты. Подойдите ближе, и все будет хорошо.

Оба этих металла легко найти в Интернете у таких поставщиков, как Admiral Steel, Amazon и Ebay. Они не дорогие. Недавно я купил гриф 1095 размером 2 x 12 дюймов и заплатил 20 долларов, включая доставку. Всегда заказывайте больше стали, чем вам нужно. Вы можете напортачить, и вам придется начинать заново.Даже если вы этого не сделаете, вам гарантированно понадобится больше в будущем, так что вы можете просто заказать это сейчас.

Подготовка заготовки

Большая часть инструментальной стали, которую вы найдете в Интернете, идет отожженной, что является просто причудливым способом сказать «мягкая». Когда он появится, он будет похож на любую низкоуглеродистую сталь, с которой вы когда-либо работали. Вы сможете отрезать его ножовкой, заточить на круге и придать форму напильником.

Получив кражу, отрежьте ее до нужной длины и отшлифуйте фаску до конечной толщины, пока сталь остается мягкой и простой в обработке.Не завершайте фаску и не делайте какую-либо часть стали очень тонкой. Тонкая сталь и острые края при термообработке просто выгорают.

Нагрев

Для обеих этих сталей вам необходимо довести их до температуры около 1400 ° или немного больше. Точная температура на самом деле не имеет значения, так как у вас все равно не будет оборудования для ее измерения. Инструментальная сталь удобна тем, что ее температура затвердевания примерно равна той, при которой она теряет магнетизм. Итак, если вы нагреете свою кражу до красивого вишнево-красного цвета, и магнит больше не будет к ней прилипать, значит, ваша температура очень близка к температуре застывания.

Существуют всевозможные кузницы и печи для термообработки на заднем дворе. Вы можете использовать угольный гриль и фен. Развести хороший горячий огонь, сложить угли в кучу, воткнуть лезвие в струю воздуха, пока он не станет достаточно горячим.

Мне нравится использовать горелку для термообработки, потому что это легко и тепло концентрируется. Мне нравится газовая горелка Bernzomatic MAP. Газ MAP горит намного горячее, чем простой пропан, а газовые баллоны стоят всего около 10 долларов. К тому же они служат долго.У меня газовая установка MAP уже больше года, и я только что опустошил свой первый баллон. С фонариком нет огня, который можно было разжечь или потушить после того, как вы закончите. Для небольшого предмета, такого как долото или маркировочный нож, вы можете просто подержать сталь в огне, пока она не станет достаточно горячей, а затем погасить.

Для большего лезвия, такого как рубанок, вам понадобится что-то, что сдерживает тепло. Именно здесь многие люди строят или покупают небольшую кузницу, похожую на «кузницу с краской», которую вы видите по всему Интернету. Вы также можете просто сложить несколько мягких огней в маленькое иглу, воткнуть фонарик сбоку и нагреть интерьер.

Я провожу термообработку внутри небольшой длины толстостенной стальной трубы. Материал, который у меня есть, имеет толщину около дюйма и, что особенно важно, не оцинкован или не покрыт каким-либо другим загадочным химическим веществом, которое могло бы сгореть и убить меня во время процесса термообработки. (Если вы не знаете, что такое оцинкованный металл, остановитесь прямо сейчас и прочтите его.