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

Содержание

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.

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…

Как сделать нож своими руками: Закалка ножа

После изготовления самодельного ножа должна идти закалка. Не каленое лезвие весьма быстро тупится.

Даже если вы вытачивали нож из рессоры, то край ножа — его лезвие нагревался под воздействием механической обработки и нож необходимо закалить.

Как закалить нож

Закалка ножа в домашних условиях — это не простое дело. Казалось бы — раскалил клинок, опустил в масло или воду и готово! 

По сути — это верно, но, есть нюансы!

Нагрев должен быть неспешным. Медленный нагрев не дает образоваться крупным зернам, которые делают клинок ломким, поэтому при нагреве не надо спешить и резко поднимать температуру.

Для закалки используются следующие температуры:

    Низкоуглеродистые стали: от 727° до 950° 

    Высокоуглеродистые стали: от 680° до 850° 

    Легированные стали: от 850° до 1150° 

Для определения температуры рекомендуется использовать пирометр, но, обычно достать его проблематично.

Тут то и приходит на помощь смекалка.

У каждого металла есть точка Кюри, она названа в честь Пьера Кюри, который впервые показал, что выше определенной температуры ферромагнитные вещества переходят в парамагнитные. 

В переводе на более понятный язык — при этой температуре металл перестает примагничиваться к магниту.

Для железа точка Кюри равна 770°С, кобальта — 1127°С и так далее.

При легировании стали точка Кюри становится выше, чем у обычной высокоуглеродистой стали. А значит — мы можем с помощью обычного магнита определить — а не пора ли прекратить разогрев закаливающего ножа!

Итак, технология такова — разогреваем нож на горне и подносим его к магниту, как только кромка ножа перестает магнитится, значит пора начинать закалку!

Как правильно закалить нож в домашних условиях

Закалка обычно ведется в воде или масле. Бывает промежуточная закалка с использованием расплавленного свинца — такую закалку часто применяют для ножей из напильника.

Скорость охлаждения в разных средах разная:

    Масло комнатной температуры — 150° в сек. 

    Масло при температуре в 200° — 300° в сек. 

    Вода +27° — 450° в сек. 

    Ледяная вода — 600° в сек. 

Главное при закалке — не перезакалить сталь! Иначе лезвие ножа будет хрупким и ломким.

Нагрев ножа для закаливания старайтесь сделать как можно равномернее, иначе можно получить трещины поперек лезвия ножа. Так, к примеру — обух трижды прогревается до фиолетового свечения (285°), а острие закаливаемого ножа  — только однажды нагреется до жёлтого цвета и проверяется на магнитность.

Так же помните о прокаливаемости ножа (глубине его закаленного слоя). При закалке в воде этот показатель равен 1 мм в секунду, а в масле — вдвое меньше. 

Если вы закаливаете обоюдоострый клинок  то опускаете в воду на две секунды, а потом переносите в масло. Кромки с толщиной в два миллиметра прокалятся насквозь, а сердцевина ножа останется упругой. 

Еще одним нюансом является зонный отпуск клинка.

Например — двулезвийном (обоюдоостром) клинке греем середину с помощью прутка диаметром 10 мм, который раскаляем до максимума. А затем опускаем в кипяток на пару часов и вслед за этим — в ледяную воду.  Получается низкий отпуск средней части клинка без потери закалки на кромках.

При закалке следует использовать большой объем масла или воды. Минимум 20 литровое ведро. Это необходимо для того, что бы закалять в равномерной температуре. Меньшие объемы быстро прогреваются и, соответственно, меняются условия закалки.

При закалке нож не должен двигаться в среде! Если им болтать (а в интернете встречаются такие советы), то теплоотдача от клинка будет неравномерная и клинок может повести.

Еще одним хорошим способом является тестирование. Просто делаем несколько заготовок и пробуем на них разные способы закалки. Останавливаемся на том, который больше подходит для этой стали.

Пробуйте, экспериментируйте и у вас будет получаться!

Закалка ножа в домашних условиях

Просмотров 57 Опубликовано Обновлено

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.

Как закалить нож в домашних условиях, способы проведения процедуры

На чтение 9 мин Просмотров 6.2к.

Даже если лезвие ножа изготовлено из высококачественной стали, оно все равно будет непрочным без предварительной закалки. Такой клинок может сломаться уже при небольшом нажиме, да и заточить его будет проблематично. Многих пользователей не зря интересует вопрос, как закалить нож в домашних условиях, ведь именно после термообработки физико-механические свойства металла существенно улучшаются. В процедуре нет ничего сложного, однако, если выполнить ее неверно, режущая часть инструмента будет быстро тупиться, что сделает эксплуатацию малоэффективной.

Особенности работы со сталью

Основной целью закалки металла является изменение его структуры и перестроение атомной решетки. При повышении температуры выше пиковой отметки, называемой точкой Кюри, сталь обретает особую прочность и износостойкость. Последующее быстрое охлаждение позволяет снизить хрупкость металла, возникающую вследствие внутреннего напряжения, и повысить его пластичность. Сломать хорошо закаленную сталь будет уже непросто – трещины на ней появятся лишь при сгибании под углом свыше 45°. Однако нарушение технологии закалки может привести к переходу атомной решетки в промежуточное состояние. При этом прочность материала, напротив, снизится.

Правильная закалка ножа в домашних условиях не так уж сложна. Главное – точно соблюдать время, температуру нагрева и охлаждения. При отсутствии специального оборудования не каждый вид стали получится закалить. Для этой цели подходят лишь металлы с высоким содержанием углерода. Узнать, какой вид стали использовался для изготовления лезвия, можно по маркировке – клейму на клинке.

Проще всего работать с изделиями из конструкционной разновидности марок 45, 50, жаропрочной 40´13 или инструментальной. Причем, чем выше содержание углерода, тем прочнее будет лезвие, однако обрабатывать (затачивать) его будет сложнее. Клинки из стали высокоуглеродистых марок и легирующих сплавов закаливают при довольно высоких температурах в специальных камерах. Малоуглеродистые стали, содержащие в маркировке цифры 10, 20 и 25, и чугун данной процедуре не подвергают.

В качестве охладителя используются жидкая среда, машинное масло (отработка) или вода. Слишком быстрое снижение температуры нежелательно – оно может привести к появлению трещин. Поэтому важно соблюдать точное время не только закалки, но и дальнейшего охлаждения.

Чтобы определить, насколько качественно закалена сталь, следует провести напильником по режущему краю клинка. Инструмент должен идти ровно, без усилий, легко отходить от поверхности, не прилипая к металлу.

Способы закаливания

Для прокаливания простейших клинков из конструкционной стали можно использовать обычный костер. Поднять температуру выше требуемых 900 °С при обработке высокоуглеродистых сплавов на открытом огне невозможно. Для этой цели потребуется специальная муфельная печь (камера), изготовить ее можно своими руками.

В камере

При желании заняться самостоятельным изготовлением ножей, лучше использовать для этих целей печь из огнеупорной глины с обмоткой из нихрома. Термообработка будет проходить в идеальных условиях, при достаточно высокой температуре по заданному графику. Размер такой конструкции – 200х100х77 мм.

Вначале делается заготовка из картона, который покрывается парафином. Далее используется глина – ее наносят на бумагу слоем достаточной толщины таким образом, чтобы не осталось щелей. Особенно тщательно промазывают стыки. Дверку изготавливают отдельно.

Глина наберет необходимую прочность после тщательной просушки и дальнейшего прокаливания в духовом шкафу при 90-110 °С. Окончательный обжиг производится в печи на открытом огне при 900 °С. Остужать конструкцию следует медленно, поэтому раньше времени ее открывать не следует. После полного остывания глиняной камеры к ней крепят дверцы: делают это так, чтобы они распахивались горизонтально.

Хорошо просохшую заготовку обматывают проволокой из нихрома, которая будет служить нагревательным элементом. Ее понадобится около 18 метров. Витки должны идти плотно. Во избежание межвиткового замыкания проволоку следует предварительно обмазать влажной глиной. Нельзя забывать о проделывании в печи 2 отверстий. Одно необходимо для вставки термопары, измерительного прибора, с помощью которого можно будет контролировать процесс нагрева. Второе отверстие понадобится для контроля за процессом.

Схема: 1 — нихромовая проволока; 2 — внутренняя часть камеры; 3 — наружная часть камеры; 4 — задняя стенка с выводами спиралиДелаем глиняный кожухГотовый вариант камеры

На открытом огне

Закалить лезвие клинка, изготовленного из металла марок 45 и 50, можно на обычном костре или с помощью газовой горелки. Для проведения работ понадобятся топливо для костра (угли), а также пара больших емкостей. В одной будет находиться машинное масло, во второй – вода. Для удержания горячего лезвия используют кузнечные клещи.

Так как длительное наблюдение за открытым огнем может повлиять на зрение, глаза следует защитить специальными очками. Не помешает также надеть спецодежду из хлопка – синтетика при попадании искры способна быстро воспламениться.

Как провести процедуру самостоятельно

Для этого не обязательно иметь какой-либо опыт – достаточно точно следовать инструкции, которая подскажет, как закалить ножи в домашних условиях своими силами. Процедура может применяться для любого типа лезвий – топора, ножниц, прочего режущего инструмента.

Источник нагрева

На открытом воздухе часть тепла, исходящая от костра, улетучивается – полученной температуры, особенно при термообработке высокоуглеродистой стали, может оказаться недостаточно. В этих случаях лучше использовать муфельную печь, резак, паяльную лампу, кузнечный горн, даже обычную электро или газовую плиту. При изготовлении партии ножей время закалки лучше определить экспериментально с помощью теста. Для этого несколько пластин из металла нагревают: одну по максимуму, другую – чуть меньше.

Топливом выступают угли, которые разогревают максимально до белого цвета. Оттенок пламени при этом – желто-оранжевый или малиновый. Огонь должен распределяться равномерно по всей площади костра. После термообработки раскаленный предмет трижды опускается на несколько секунд в масло. Последний этап – погружение в емкость с водой. Жидкость следует предварительно хорошо перемешать (взболтать).

Паяльная лампаПечьГорнГазовая плита

Температурный режим

Существует несколько способов закалки стали с разной температурой нагрева, временем выдержки и скоростью охлаждения. Для каждой марки металла нужен определенный температурный режим:

  • для ножей из низкоуглеродистой стали диапазон температур должен составлять 757-950 °С;
  • клинки из высокоуглеродистых марок закаливают при 680-850 °С;
  • легирующим сплавам потребуется разогрев до 850-1150 °С.

В производственных условиях для определения степени нагрева используют прибор для бесконтактного измерения – пирометр, в быту применяют обычный магнит. При значительном повышении температуры магнитные свойства металла снижаются: если стальная заготовка к нему не притягивается – температура оптимальна.

Опытные мастера способны определить качество закалки по цвету стали: чем он светлее, тем сильнее нагрев. Перекаливать металл не следует, иначе он почернеет и отчистить его будет невозможно. Затачиваемая часть клинка нагревается 3 раза до почти фиолетового цвета, то есть до температуры 285 °С. Режущую же часть обрабатывают на огне только раз, но нагревают сильнее, до появления желто-оранжевого оттенка, то есть до 950-1000 °С.

Красный цвет свидетельствует о нагреве до 720-950 °С. Малиновый или светло-вишневый оттенки стали означают, что температура разогрева соответствует 800-850 °С. Появление в пламени бордового цвета свидетельствует о том, что лезвие накалилось недостаточно, лишь до 650-720 °С, коричневого – температура не выше 530-580 °С.

Светлая радужка может образоваться и вследствие появления слоя окислителя. В этом случае ситуация обратная: чем светлее этот тончайший верхний слой, тем ниже температура.

Охлаждение и отпуск

В зависимости от метода термообработки и типа клинков используют разные способы охлаждения, к примеру, в минеральном масле (отработке) или обычной воде с добавлением соли. Варианты:

  • если закаляемые лезвия нагревают докрасна, их остужают в масле, окуная в него трижды, чтобы каждое последующее охлаждение было продолжительнее предыдущего; последний этап – погружение в предварительно размешанную воду;
  • для ножей с двухсторонними лезвиями, для придания им большей остроты и упругости, клинки, напротив, вначале опускают в воду на пару секунд, а затем в отработку;
  • чтобы середина лезвия была максимально упругой, можно вначале прогреть ее металлическим прутком, затем на пару часов погрузить нож в кипяток, далее – в ледяную воду.

Следует учесть, что в масле (отработке) металл остывает в 2 раза быстрее. Для определения скорости охлаждения материала в разных растворах можно обратиться к сводной таблице.

Используемая среда Скорость охлаждения, °С
Вода, нагретая до 27 °С 450
Масло комнатной температуры 150
Ледяная вода 600
Машинное масло, прогретое до 20 °С 150

Прошедшая закалку и охлаждение сталь все еще слишком хрупкая. Для дальнейшего увеличения характеристик пластичности и вязкости ее следует вновь прогреть в течение часа, но лишь до 150-200 °С (данную процедуру и называют отпуском). Для легированного металла температура должна быть в пределах 270-320 °С, для быстрорежущего – еще выше. Чтобы клинок при быстром охлаждении не прогнулся, его необходимо опускать в жидкость строго вертикально, режущая кромка должна быть внизу, а лезвие при этом – оставаться неподвижным.

Охлаждение в маслеОтпуск

Определение качества работы

Качество работы правильно закаленного ножа определяется следующими параметрами:

  • лезвие должно сохранять прочность при соприкосновении с другими материалами;
  • твердость металла обеспечивает и качество заточки – ее должно хватать надолго;
  • срок службы ножа определяет также его износостойкость, то есть длительность использования без потери режущих свойств. Хороший инструмент при регулярной заточке способен прослужить до 10 лет.

Не менее важным показателем является пластичность. Материал должен достаточно легко гнуться, а при разгибании без проблем принимать прежнюю форму. Только при соблюдении вышеперечисленных требований клинок прослужит долго.

Срок использования ножа определяется качеством заточкиКлинок должен оставаться твердым во время использования

Видео

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.

Походный 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 крайние 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, превышающих температуру 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

Как термически обработать нож | 4 простых шага для изучения

Краткое описание

Термическая обработка — это часть процесса изготовления ножа, предназначенная для упрочнения стали лезвия для использования.Термическую обработку можно выполнить в четыре этапа: нормализация, закалка, отпуск и шлифовка.

Охватываемых тем:

Целью термической обработки ножа является закалка стали в достаточной степени для использования. Правильная степень твердости будет зависеть от предполагаемого назначения лезвия. Он должен быть достаточно твердым, чтобы сохранять край, и в то же время достаточно гибким, чтобы выдерживать регулярное, а иногда и интенсивное использование.

В Red Label Abrasives мы гордимся тем, что обеспечиваем производителей ножей абразивными наборами, необходимыми для производства качественных ножей.В этом блоге мы рассмотрим этапы термической обработки лезвия, чтобы в готовом продукте был найден идеальный баланс между прочностью и гибкостью. Эти шаги могут быть применены ко всем распространенным сталям для изготовления ножей, включая 1080, 1084, 1095 и 5160. Эти шаги также будут работать независимо от того, были ли ваши ножи сформированы путем ковки или удаления припуска.

Что вам понадобится

  • Лезвие ножа с нанесенной фаской и поверхностью, доведенной до желаемой чистоты (после затвердевания будет труднее удалить материал путем опиливания и шлифования)
  • Источник тепла (эл.грамм. пропановая горелка, мини-кузница или угольная кузница)
  • Противопожарный контейнер для закалки с крышкой. Вы можете использовать металлические банки из-под кофе, форму для печенья или что-то подобное.
  • Масло для закалки. Реально для этого подойдет большинство видов масла. Однако не используйте воду — она ​​слишком быстро остывает и вызывает растрескивание большинства сталей.
  • Противопожарный блок регулятора, такой как алюминиевая трубка, для удержания лезвия на нужной глубине в охлаждающем масле.
  • Магнит для контроля температуры стали
  • Клещи или клещи с тисками для надежного удержания лезвия во время нагрева, закалки и отпуска.
  • Огнетушитель, предназначенный для тушения жировых или масляных пожаров
  • Защитная маска и термостойкие перчатки
  • Напильник для проверки твердости лезвия
  • Кухонный духовой шкаф (рекомендуется)

Шаг 1. Нормализовать

На этом этапе вы воссоздаете однородное или нормализованное состояние в стали, чтобы она стала более упругой и с ней было легче работать. В частности, процесс ковки приводит к слипанию карбидов и увеличению их размера, что может помешать правильному удержанию кромки.

Используйте лист наждачной бумаги с зернистостью P150, чтобы затупить край лезвия и минимизировать возможность деформации или растрескивания во время обработки. Затем с помощью источника тепла нагрейте сталь до температуры от 1500 до 1600 ℉, прежде чем дать ей остыть. Обязательно регулярно вращайте его над пламенем: концентрация на одной стороне может вызвать проблемы с готовым продуктом.

Ниже приводится обзор рекомендуемых температур нагрева для обычных сталей для изготовления ножей:

  • 1080: 1500 ℉
  • 1084: 1500 ℉
  • 1095: 1575 ℉
  • 5160: 1525 ℉

Вы можете использовать магнит для оценки температуры: сталь теряет свою магнитную способность при температуре около 1425 ℉, поэтому, если вы нагреете ее до немагнитной точки, вы знаете, что приближаетесь.Нагрейте сталь на пару оттенков ярче, и вы получите правильную температуру нагрева.

Другой способ проверить температуру — посолить стальную поверхность. Соль плавится при 1474 ℉, поэтому, если вы увидите, что она разжижается, значит, вы достигли критической температуры.

Шаг 2: Закалка

После нагревания быстро окуните сталь в канистру с маслом и продвигайте ее вперед и назад резкими движениями. Это помогает предотвратить образование пузырьков воздуха вокруг стали. Затем положите его на блок регулятора, который следует погрузить в масло.(Блок обеспечивает равномерное охлаждение обеих сторон лезвия.)

Многие производители ножей рекомендуют использовать рапсовое масло, нагретое до температуры около 130 ℉, говоря, что вода слишком быстро охлаждает сталь, что может привести к растрескиванию, особенно если лезвие находится на тонкой стороне. Для сравнения, масло имеет более медленную скорость охлаждения. Вы можете нагреть его на плите или использовать кузницу, чтобы нагреть кусок арматуры, прежде чем погрузить его в масло, чтобы поднять температуру.

Чтобы лезвие затвердело, ему необходимо остыть ниже 900 ℉.Подождите примерно 10-15 секунд, прежде чем вытащить лезвие и проверить его на деформацию. Если он выглядит хорошо, возьмите напильник и потрите его уголком по стали. Правильно закаленное лезвие будет прочнее файла и не будет царапаться.

Шаг 3: Закалка

Сталь для лезвий после закалки очень хрупкая. Для размягчения стали и снятия накопленных напряжений ее нужно сразу снова нагреть — на этот раз до 400 ℉. Этот процесс, известный как темперирование, можно проводить на огне или с помощью паяльной лампы, но самый простой способ — поставить его в духовку при температуре 400 ℉ на два часовых цикла, давая ножу остыть между каждым циклом.Если вы используете другой метод, нагрейте нож, пока он не станет золотисто-соломенного цвета, что типично для 400 ℉.

Примечание:

  • Некоторые производители ножей перед закалкой подвергают лезвия «криообработке». Сталь замачивают на ночь в сухом льду или жидком азоте при температуре от -90 ℉ до -290 ℉, в зависимости от используемой среды.
  • Температуры отпуска ниже 347 ° F следует применять только при определенных обстоятельствах, например, при экстремальных требованиях к высокой твердости, поскольку более низкие температуры обычно приводят к очень хрупкому лезвию.
  • Следует избегать температур отпуска выше 662 ° F, поскольку они могут привести к снижению коррозионной стойкости, а также к хрупкости. Если обработанное лезвие подвергается воздействию тепла, превышающего температуру отпуска (например, во время шлифования), свойства ножа будут ухудшены.

Завершение

К настоящему времени ваше лезвие полностью затвердело. Теперь все, что вам нужно сделать, это отшлифовать любой накипь, которая могла скопиться на лезвии после закалки. Нанесите мелкий абразив на ленточную шлифовальную машину и осторожно проведите им по поверхности, пока сталь не станет чистой.Затем вы можете завершить заключительные шаги, наложив дополнительную фаску под желаемым углом и используя мелкую зернистость для окончательной заточки и полировки.

Уже более 35 лет Red Label Abrasives поставляет как любителям, так и профессиональным производителям ножей шлифовальные ленты, позволяющие достичь превосходных результатов. Мы продаем полные наборы для изготовления ножей, а также отдельные ремни и листы, чтобы пополнить ваш склад.

Red Label Abrasives — это семейная компания, которая более 35 лет производит высококачественные абразивные материалы американского производства.Мы очень гордимся тем, что можем предложить непревзойденное качество продукции и обслуживание клиентов. Чтобы получить дополнительную информацию о наших продуктах или разместить заказ, позвоните по телефону 844-824-1956 или заполните контактную форму.

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, до тех пор, 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 отформован, 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.

Легко отжигаемая и упрочняющаяся высокоуглеродистая сталь своими руками для изготовления ножей

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 закалите 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 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 наблюдайте 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 достигнет 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. Сравните это с тем, как это звучит на не жесткой 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 рядом с огнем вот так. Видите, как спина обращена к жару? 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 изменениями цвета, и когда он станет нашим синим сзади и нашей пшеницей на краю, вы можете пойти дальше и окунуть его в свое 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.

Закалка ножа — Я сделал нож!

Закалка делает нож немного мягче и жестче

Термическая обработка вашего ножа значительно укрепляет его, но также делает его хрупким, как стекло, — подверженным трещинам и поломкам при падении. Нам нужно немного смягчить его, чтобы добавить гибкости, чтобы он не раскололся.Мы пытаемся достичь твердости по Роквеллу где-то между 53-63. Этот шаг следует выполнить вскоре после термообработки, в течение часа или около того, но только после того, как лезвие остынет до комнатной температуры. Закалка при более высокой температуре (скажем, 650 ° F) приведет к получению немного более мягкого, но более жесткого лезвия, тогда как отпуск при более низких температурах (375 ° F) даст более твердое лезвие, которое может сохранять более острую кромку. Отсюда следует, что если вы собираетесь подвергнуть нож тяжелому использованию, вам нужно будет темперировать его при более высокой температуре, чем, например, поварской нож, который нарезает только огурцы.

Для начала, если вы еще этого не сделали, начните с удаления остатков нагара с лезвия путем плоской шлифовки с зернистостью 180 или около того. Теперь вам нужно стереть излишки химикатов ацетоном и тряпкой. Если есть остатки, вы почувствуете их запах на следующем шаге. Тем не менее, если вы можете легко закалить свой клинок вне дома, это может сэкономить вам немного горя.

Используя кухонную духовку или небольшой тостер, продающийся в гараже, нагрейте ее до температуры, рекомендованной для вашей стали.Вы можете быстро найти в Google (см. Здесь и здесь, для начала), чтобы определить рекомендуемые температуры для отпуска вашего конкретного типа стали. Однако нет одного правильного пути — это то, с чем вам нужно играть, — но хороший тест — это 450 градусов и бросок лезвия в течение 1 часа. Опять же, убедитесь, что все масло и нагар смыты, иначе вы обнаружите, что воняет дымом в доме. Как только таймер пробьет бой, выньте его и дайте ему остыть до комнатной температуры. Затем повторите этот процесс еще раз в течение часа.Это должно дать твердость по Роквеллу около 59 в зависимости от стали.

Окончательное шлифование для чистовой обработки

На этом этапе большинство производителей ножей завершают окончательную шлифовку перед установкой ручки. Возможно, вы захотите сделать это сейчас, или, возможно, вы будете в порядке, если позже будете шлифовать ножом в тисках или зажиме.

Если вы решите продолжить последнюю плоскую шлифовку, возьмите деревянный брусок и кусок наждачной бумаги с высокой зернистостью — той же зернистости, на которой вы остановились до затвердевания (зернистость 220 или около того).При влажном или сухом шлифовании начните использовать ту же технику на лезвии, что и раньше, переходя к более высокой зернистости только после того, как предыдущие следы шлифовки будут удалены. Протрите лезвие между крупами, чтобы ничего не пропустить. В зависимости от покрытия, которое вы ищете, вы захотите остановиться где-нибудь между 400-800 зернистостью. 400-500 получит матовую поверхность, а 800 — полированную, зеркальную. На абразивном зерне измените направление на прямое вдоль лезвия в продольном направлении, для получения красивой отделки.

Это последний раз, когда вы будете работать с лезвием, не считая его окончательной и постоянной заточки.

Что можно и чего нельзя делать 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 достаточно 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 прошли полную аустенизацию.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 какой-то 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 сверхустенизации, чем другие. Простые стали на самом деле являются наиболее чувствительными, 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, термически обрабатывающими на глаз в кузнице. «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 термообработанной фольги, 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 полностью затвердеть, 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. Необходимая скорость охлаждения для данной стали называется ее «прокаливаемостью», 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.

Требуемая скорость охлаждения также зависит от аустенизации, обычно более высокие температуры аустенизации приводят к более высокой прокаливаемости и более медленной требуемой 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 пытаются использовать менее дорогие масла, такие как рапсовое масло, и хотя они могут работать, они могут быть неоптимальными 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, содержащихся 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 кромок CATRA, часть 1 и часть 2. Удержание кромки при срезе 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 в зависимости от 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 находится ее наилучшее сочетание твердости и вязкости, как, например, мы обнаружили при испытании 52100, где пик прочности был обнаружен при температуре аустенизации 1500-1525 ° F.Использование этого диапазона температур 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 температуры 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, не показав улучшения с CruForgeV, небольшого улучшения с AEB-L и без улучшений с A2.В целом, я не видел случая, чтобы это привело к значительному повышению прочности. Возможно, это более значимо у кузнецов-ножей, которые при ковке взорвали зернистость.

Бейнит

Некоторые исследования 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, чтобы получить мягкий стержень и твердую кромку. 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 обеспечивает 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 повышение 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 кромки — самая важная часть конструкции ножа, и самая лучшая комбинация стали и термической обработки 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 позволить использовать более тонкую геометрию кромки для конкретного применения для лучшей 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 превосходным дизайном и геометрией кромки.Однако, когда дело доходит до «плохой» термообработки, когда лезвия 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 для конструкции 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

Закалка лезвия и последние корректировки — Блог Woodland Ways — Bushcraft and Survival

Ранее мы обсуждали, как вырезать заготовку для ножа в кузнице на заднем дворе, а затем профилировать форму ножа и скоса.

Теперь пришло время закалить, а затем отпустить нож, чтобы металл обладал особыми свойствами, необходимыми для суровых полевых условий.

Кузница нагревается до температуры. Нож в центре углей

Перед закалкой ножа убедитесь, что кузница нагрелась до хорошей температуры. После того, как вы создали хороший слой углей, поместите нож в центр и поддерживайте хороший поток воздуха для поддержания температуры.Через 10-15 минут лезвие и часть хвостовика (в идеале нацеливаться на весь нож) загорятся ярко-красным светом. Пока вы ждете, пока лезвие нагреется до нужной температуры, приготовьте масло для закалки лезвия. Найдите небольшой металлический контейнер, такой как большая банка для кофейных зерен или металлическое ведро, и наполните его маслом, достаточным для покрытия ножа. Не беспокойтесь о том, какое масло вы используете. В Интернете много говорится о моторном масле и его преимуществах, но, судя по тому, что я читал о овощной кулинарии, для выполнения этого этапа нам снова понадобится кузница.Масло g работает так же хорошо, и его можно недорого купить в магазинах. Ключевым моментом является то, что масло охлаждает металл медленнее, чем вода, обеспечивая желаемое затвердевание.

Когда нож загорится вишнево-красным, удалите его щипцами

Когда ваш нож загорится ярко-красным светом, осторожно выньте нож плоскогубцами и, когда цвет металла станет вишнево-красным, замочите нож в масле. Перед снятием ножа дайте ему полностью остыть в масле. Это должно занять около 5-10 минут, но прежде чем брать лезвие, убедитесь, что он остыл.Если сомневаетесь, продолжайте пользоваться плоскогубцами. Это сделает металл ножа твердым, но слишком негибким для использования в полевых условиях.

Закалочный нож в масле, как только лезвие достигнет вишнево-красного цвета

Следующий этап — снижение твердости лезвия в процессе отпуска. Для этого нам нужно нагреть лезвие до 200⁰C в течение одного часа, что сделает металл «соломенно-желтым» / золотистым. Это звучит как странное описание цвета металла, но поверьте мне, это именно то, на что он похож.Это этап, которого трудно достичь в кузнице, поскольку он требует большого опыта и ухода за углями, чтобы поддерживать постоянную температуру ножа. Однако есть более простой способ добиться того, чего мы хотим, — это использовать вашу духовку. Установите духовку на 200⁰C или газовую отметку 6 и, когда она нагреется до температуры, вставьте нож, чтобы выпекать в течение часа.

После того, как нож прогреется при 200 ° C в течение часа, он приобретет соломенно-желтый цвет

Я понимаю, что это может показаться не соответствующим духу кузнечного дела, но когда я только начинал, меня больше интересовала работа с рабочим ножом, а не пуристом.Нож, полностью изготовленный в кузнице, — это то, к чему нужно стремиться, а не начинать.

Через час в духовке выньте нож, и вам должен быть представлен нож с соломенно-желтой / золотистой чертой. Это будет свидетельствовать о том, что нож полностью закален и готов к последним этапам обработки и заточки.

Эти заключительные этапы будут рассмотрены в следующих частях, пока мы не закончим с полностью функциональным ножом, который вы действительно можете назвать своим собственным.

Удачи с темперированием и, как и с ковкой и обжатием, не торопитесь и наслаждайтесь процессом.
Дэнни Ходжсон

Справочный лист:

Knife Talk II: высокопроизводительное лезвие Автор Эд Фаулер — Публикации Краузе 2003

— Видео школы следопытов:
https://www.youtube.com/watch?v=p3h-wTjojtY&list=PLZLagqylZ3j7h3MEDrDTb7Dz6xVZeMRTt&index=11

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *