Як загартувати метал у домашніх умовах. Загартування металу в домашніх умовах: загартовуємо сталь правильно Технологічні нюанси загартування

Процес загартування сталі дозволяє підвищити твердість виробу приблизно 3-4 разу. Багато виробників проводять подібний процес на момент виробництва продукції, проте в деяких випадках її слід повторити, оскільки твердість сталі або іншого металу має малий рівень. Саме тому багато хто задається питанням, як загартувати метал у домашніх умовах?

Методика

Для того щоб провести роботу за загартуванням стали потрібно враховувати те, як виконується подібний процес правильно. Загартування – процес підвищення твердості поверхні заліза або сплаву, що передбачає нагрівання зразка до високої температури та його подальше охолодження. Незважаючи на те, що з першого погляду аналізований процес простий, різні групи металів відрізняються своєрідною структурою та характеристиками.

Термічна обробка в домашніх умовах виправдана в наведених нижче випадках:

1. При необхідності зміцнити матеріал, наприклад, у місці ріжучої кромки. Прикладом можна назвати загартування зубил та стамески.
2. За потреби підвищення пластичності предмета. Це часто необхідно у разі гарячого кування.

Професійне загартування стали – дорогий процес. Вартість 1 кг підвищення твердості поверхні коштує приблизно 200 рублів. Організувати гарт сталі в домашніх умовах можна тільки з урахуванням усіх особливостей підвищення твердості поверхні.

Особливості процесу

Провести гарт сталі можна з урахуванням нижченаведених моментів:

1. Нагрів повинен проходити рівномірно. Тільки цьому випадку структура матеріалу однорідна.
2. Нагрів сталі повинен проходити без утворення чорних чи синіх плям, що свідчить про сильний перегрів поверхні.
3. Зразок не можна нагрівати до крайнього стану, оскільки зміни структури будуть необоротними.
4. На правильність проведення нагріву вказує яскраво-червоний колір металу.
5. Охолодження також має бути проведено рівномірно, навіщо використовується водяна ванна.

Обладнання та особливості процесу, що проводиться

Для нагрівання поверхні найчастіше використовується спеціальне обладнання. Це з тим, що провести нагрівання стали до точки плавлення досить складно. У домашніх умовах найчастіше використовується нижченаведене обладнання:

1. електропіч;
2. паяльна лампа;
3. термопіч;
4. велике багаття, яке обкладено навколо для перенаправлення жару.

При виборі джерела жару слід враховувати той момент, що деталь повинна повністю поміщатися в печі або багатті, на якому проводиться розігрів. Правильно буде підбирати обладнання також за типом металу, який буде підданий обробці. Чим вище міцність структури, тим більше розігрівають метал для надання пластичності.

У разі, коли потрібно провести загартування лише частини деталі, використовується струменеве загартування. Вона передбачає попадання струменя холодної воли лише на певну частину деталі.

Для охолодження сталі часто використовується ванна з водою чи бочка, а також відро. Важливо зважати на той момент, що в деяких випадках проводиться поетапне охолодження, в інших швидке та різке.

Підвищення твердості на відкритому вогні

У побуті найчастіше загартування проводять на відкритому вогні. Цей метод підходить виключно для одноразового проведення процесу підвищення твердості поверхні.

Всю роботу можна поділити на кілька етапів:

1. для початку слід провести розведення багаття;
2. на момент розведення багаття готуються дві великі тари, які відповідатимуть розміру деталі;
3. для того щоб багаття давало більше спеки потрібно забезпечити велика кількістьвугілля. вони дають багато жару протягом багато часу;
4. в одній ємності повинна бути вода, в іншій - моторне масло;
5. слід використовувати спеціальні інструменти, за допомогою яких утримуватиметься оброблена розпечена деталь. на відео часто можна зустріти ковальські кліщі, які найефективніші;
6. після підготовки необхідних інструментівслід покласти предмет у центр полум'я. при цьому можна деталь закопати в глибину вугілля, що забезпечить нагрівання металу до плавкого стану;
7. вугілля, які мають яскраво білий колір– розпечені більше за інших. за процесом плавки металу слід стежити уважно. полум'я має бути малиновим, але не білим. якщо вогонь білий, тобто можливість перегріву металу. в цьому випадку експлуатаційні якостізначно погіршуються, а термін служби зменшується;
8. правильний колір, що рівномірний по всій поверхні, визначає рівномірність нагріву металу;
9. якщо відбувається потемніння до синього кольору, то це говорить про сильне розм'якшення металу, тобто він стає надмірно пластичним. цього не можна допускати, оскільки значно порушується структура;
10. при повному розігріванні металу його слід прибрати з осередку високої температури;
11. після цього розжарений метал помістити в тару з маслом з частотою 3 секунди;
12. завершальним етапом можна назвати занурення деталі у воду. У цьому періодично проводиться збовтування води. Це з тим, що вода швидко нагрівається навколо виробу.

При виконанні роботи слід приділяти увагу обережності, тому що розпечена олія може завдати шкоди шкірі. На відео можна звернути увагу на те, якого кольору має бути поверхня при досягненні потрібного ступеня пластичності. Але для гарту кольорових металів часто потрібно впливати температури в проміжку 700 до 900 градусів Цельсія. На відкритому вогні провести нагрівання кольорових сплавів практично неможливо, оскільки досягти подібної температури без спеціального обладнанняне можна. Прикладом можна назвати використання електропечі, яка здатна нагрівати поверхню до 800 градусів за Цельсієм.

Термообробка металів - це один з основних способів покращення їх механічних та фізико-хімічних характеристик: твердості, міцності та інших.

Одним із видів термообробки є загартування. Вона успішно застосовувалася людиною кустарним способом ще з давніх-давен. У Середньовіччі цей спосіб термічної обробки використовували, щоб покращити міцність та твердість металевих предметів побуту: сокир, серпів, пилок, ножів, а також бойової зброї у вигляді копій, шабель та інших.

І зараз використовують такий спосіб поліпшення характеристик металу, не тільки в промислових масштабах, а й у домашніх умовах, переважно загартовування металевих предметів побуту.

Під загартуванням розуміють вид термообробки металу, що складається з його нагрівання до температури, при досягненні якої настає зміна структури кристалічної решітки (поліморфне перетворення) та подальшого прискореного охолодження у воді або масляному середовищі. Метою такої термообробки є підвищення твердості металу.

Застосовується також загартування, при якому температура нагрівання металу не дає відбутися поліморфному перетворенню. У цьому випадку фіксується його стан, який властивий металу при температурі нагрівання. Цей стан називають пересиченим твердим розчином.

Технологію гарту з поліморфним перетворенням використовують в основному для виробів із сталевих сплавів. Кольорові метали піддають гартуванню без досягнення поліморфної зміни.

Після такої обробки сталеві сплави стають твердішими, але при цьому вони набувають підвищеної крихкості, втрачаючи пластичність.

Щоб знизити небажану крихкість після нагрівання з поліморфною зміною, застосовується термообробка, яка називається відпусткою. Вона проводиться при нижчій температурі з подальшим подальшим охолодженням металу. У такий спосіб знімається напруга металу після процесу загартовування, і зменшується його крихкість.

При загартуванні без поліморфного перетворення немає проблеми із зайвою крихкістю, але твердість сплаву не досягає необхідного значення, тому при повторній термічній обробці, яка називається старінням, її навпаки підвищують за рахунок розпаду пересиченого твердого розчину.

Особливості загартування стали

Загартовуються в основному нержавіючі сталеві вироби та сплави, призначені для їх виготовлення. Вони мають мартенситну структуру та характеризуються підвищеною твердістю, що призводить до крихкості виробів.

Якщо провести термообробку таких виробів з нагріванням до певної температури з подальшою швидкою відпусткою, то можна досягти підвищення в'язкості. Це дозволить використовувати такі вироби у різних сферах.

Види загартовування сталей

Залежно від призначення нержавіючих виробів, можна провести загартування всього предмета або тільки тієї його частини, яка повинна бути робочою і мати підвищені характеристики міцності.

Тому загартування нержавіючих виробів поділяють на два способи: глобальний та локальний.

Охолоджувальне середовище

Досягнення необхідних властивостейнержавіючих матеріалів багато в чому залежить від вибору способу їхнього охолодження.

Різні марки нержавіючих сталейпіддаються охолодженню по-різному. Якщо низьколеговані сталі охолоджують у воді або її розчинах, то для нержавіючих сплавів для цього застосовують масляні розчини.

Важливо: При виборі середовища, в якому проводять охолодження металу після нагрівання, слід враховувати, що у воді охолодження відбувається швидше, ніж у маслі! Наприклад, вода температурою 18°C ​​здатна охолодити сплав на 600°C за секунду, а масло лише на 150°C.

Для того, щоб отримати високу твердість металу, охолодження проводять у проточній холодній воді. Також для підвищення ефекту загартування для охолодження готують соляний розчин, додаючи у воду близько 10% кухонної солі, або використовують кислотне середовище, в якому не менше 10% кислоти (частіше сірчаної).

Крім вибору охолоджуючого середовища, важливим є режим і швидкість охолодження. Швидкість зниження температури повинна бути не меншою за 150°C за секунду. Таким чином, протягом 3 секунд температура сплаву повинна знизитися до 300°C. Подальше зниження температури може проводитися з будь-якою швидкістю, тому що зафіксована в результаті швидкого охолодження структура при низьких температурахвже не зруйнується.

Важливо: Занадто швидке охолодження металу призводить до його надмірної крихкості! Це слід враховувати при самостійному загартуванні.

Розрізняють наступні способиохолодження:

• З використанням одного середовища, коли виріб поміщають у рідину та тримають там до повного охолодження.
• Охолодження у двох рідких середовищах: олії та воді (або сольовому розчині) для нержавіючих сталей. Вироби з вуглецевих сталей спочатку охолоджують у воді, тому що вона є швидко охолоджуючим середовищем, а потім в маслі.
• Струменевим методом, коли деталь охолоджується струменем води. Це дуже зручно, коли потрібно загартувати певну область виробу.
• Методом ступінчастого охолодження із дотриманням температурних режимів.

Температурний режим

Правильний температурний режим проведення гартування нержавіючих виробів важливою умовоюїх якості. Для досягнення хороших характеристикїх рівномірно прогрівають до 750-850°C, потім швидко проводять охолодження до температури 400-450°C.

Важливо: Нагрів металу вище точки рекристалізації призводить до крупнозернистої будови, що погіршує його властивості: зайвої крихкості, що призводить до розтріскування!

Для зняття напруги після нагрівання до потрібної температуризміцнення металу, що іноді використовують поетапне охолодження виробів, поступово знижуючи температуру на кожному з етапів нагріву. Така технологія дозволяє повністю зняти внутрішні напруження та отримати міцний виріб з потрібною твердістю.

Як загартувати метал у домашніх умовах

Користуючись елементарними знаннями, можна провести загартування сталі в домашніх умовах. Нагрівання металу зазвичай проводять за допомогою багаття, муфельних електропечей або пальників із використанням газу.

Загартування сокири на багатті та печі

Якщо потрібно надати додаткову міцність побутовим інструментам, наприклад, зробити сокиру більш міцною, то найпростіший спосіб її загартування можна провести в домашніх умовах.

На сокирах при виготовленні ставиться тавро, яким можна дізнатися марку сталі. Ми розглянемо процес гарту на прикладі інструментальної сталі У7.

Виконувати технологію потрібно з дотриманням таких правил:

1. Відпал. Перед обробкою затупити гостру кромку леза і помістити сокиру в цегляну піч, що горить, для нагрівання. За процедурою термообробки слід уважно стежити, щоб не допустити перегріву (допустиме нагрівання 720-780°C). Більше просунуті майстри температуру дізнаються за кольором гартування.

А новачки температуру можуть дізнатися за допомогою магніту. Якщо магніт перестав чіплятися до металу, значить сокира нагрілася понад 768 ° C (колір червоно-бордовий) і настав час охолодження.

Кочергою присунути розпечену сокиру до дверцят печі, жар прибрати вглиб, закрити дверцята і засувку, залишити нагрітий метал у печі на 10 годин. Нехай сокира поступово остигає з піччю.

2. Загартування сталі. Нагріти сокиру на багатті, буржуйці або печі до темно-червоного кольору - температура 800-830 ° C (магніт перестав магнітиться, почекати ще 2-3 хвилини).

Загартування виконується в підігрітій воді (30°C) та олії. Опустити лезо сокири у воду на 3-4 см, інтенсивно рухаючи її.

3. Відпустка леза сокири. Відпустка зменшує крихкість сталі та знімає внутрішню напругу. Зачистити метал наждаком, щоб краще розрізняти кольори перебігу.

Витримати сокиру протягом 1 години в духовці при температурі 270-320°C. Після витримки, дістати та остудити на повітрі.

Відео:термообробка сокири в домашніх умовах, три стадії: відпал, загартування, відпустка.

Загартовування ножа

Самостійно для загартування металів доцільно використовувати печі. Для предметів побуту у вигляді ножів, сокир та інших, найбільш підходящими є муфельні печі невеликого розміру. У них можна досягти температури гарту набагато вище, ніж на багатті і простіше досягти рівномірного прогріву металу.

Таку піч можна виготовити самостійно. В інтернеті можна знайти безліч простих варіантівїї конструкції. У таких печах можна розігріти металевий виріб до 700-900 °C.

Розглянемо, як загартувати ніж із нержавіючої сталі в домашніх умовах, використовуючи муфельну електропіч. Для охолодження замість води або олії використовується розплавлений сургуч (можна дістати у військовій частині).

Основні методи та способи перетворення електричної енергії на тепловукласифікують наступним чином. Розрізняють пряме і непряме електричне нагрівання.

При прямому електронагрівіперетворення електричної енергії на теплову відбувається в результаті проходження електричного струмубезпосередньо по тілу, що нагрівається або середовищі (метал, вода, молоко, грунт і т. п.). При непрямому електронагрівіелектричний струм проходить по спеціальному нагрівальному пристрої ( нагрівальному елементу), від якого тепло передається тілу, що нагрівається, або середовищі за допомогою теплопровідності, конвекції або випромінювання.

Існує кілька видів перетворення електричної енергії на теплову, які визначають Методи електричного нагрівання.

Перебіг електричного струму по електропровідних твердих тілах або рідких середовищах супроводжується виділенням тепла. За законом Джоуля - Ленца кількість тепла Q = I 2 Rt, де Q - кількість тепла, Дж; I - силаток, А; R - опір тіла чи середовища, Ом; t – час протікання струму, с.

Нагрів опором може бути здійснений контактним та електродним способами.

Контактний спосібзастосовується для нагрівання металів як за принципом прямого електричного нагріву, наприклад, в апаратах електроконтактного зварювання, так і за принципом непрямого електричного нагріву - в нагрівальних елементах.

Електродний спосібзастосовується для нагрівання неметалічних провідних матеріалів і середовищ: води, молока, соковитих кормів, ґрунту та ін. Матеріал, що нагрівається, або середовище поміщається між електродами, до яких підводиться змінна напруга.

Електричний струм, протікаючи по матеріалу між електродами, нагріває його. Звичайна (недистильована) вода проводить електричний струм, тому що в ній завжди міститься деяка кількість солей, лугів або кислот, які дисоціюють на іони, які є носіями електричних зарядів, тобто електричного струму. Аналогічна природа електропровідності молока та інших рідин, ґрунту, соковитих кормів тощо.

Прямий електродний нагрівання здійснюється тільки на змінному струмі, так як постійний струмвикликає електроліз нагрівається матеріалу та його псування.

Електронагрівання опором знайшов широке застосуванняу виробництві у зв'язку з його простотою, надійністю, універсальністю та невисокою вартістю нагрівальних пристроїв.

Електродуговий нагрівання

В електричній дузі, що виникає між двома електродами в газоподібному середовищі, відбувається перетворення електричної енергії на теплову.

Для запалювання дуги електроди, приєднані до джерела живлення, на мить стикаються, а потім повільно розводять. Опір контакту в момент розведення електродів сильно нагрівається струмом, що проходить по ньому. Вільні електрони, які постійно рухаються в металі, з підвищенням температури в місці зіткнення електродів прискорюють свій рух.

Зі зростанням температури швидкість вільних електронів настільки зростає, що вони відриваються від металу електродів і вилітають у повітряний простір. Під час руху вони стикаються з молекулами повітря і розщеплюють їх на позитивно та негативно заряджені іони. Відбувається іонізація повітряного простору між електродами, що стає електропровідним.

Під дією напруги джерела позитивні іони спрямовуються до негативного полюса (катоду), а негативні іони - до позитивного полюса (анода), тим самим утворюючи тривалий розряд - електричну дугу, що супроводжується виділенням тепла Температура дуги неоднакова у різних її частинах і становить при металевих електродах: у катода – близько 2400 °С, у анода – близько 2600 °С, у центрі дуги – близько 6000 – 7000 °С.

Розрізняють прямий та непрямий електродуговий нагрівання.Основне практичне застосуваннязнаходить прямий електродугового нагрівання в дугових електрозварювальних установках. В установках непрямого нагрівудуга використовується як потужне джерело інфрачервоних променів.

Якщо змінне магнітне поле помістити шматок металу, то ньому індуктуватиметься змінна э. д. с, під дією якої в металі виникнуть вихрові струми. Проходження цих струмів у металі викличе його нагрівання. Такий спосіб нагрівання металу називається індукційним. Пристрій деяких індукційних нагрівачів ґрунтується на використанні явища поверхневого ефекту та ефекту близькості.

Для індукційного нагріву використовуються промислові струми (50 Гц) і високої частоти (8-10 кГц, 70-500 кГц). Найбільшого поширення набув індукційне нагріванняметалевих тіл (деталей, заготовок) у машинобудуванні та при ремонті техніки, а також для загартування металевих деталей. Індукційний спосіб може використовуватися також для нагрівання води, ґрунту, бетону та пастеризації молока.

Діелектричне нагрівання

Фізична сутність діелектричного нагріву полягає у наступному. У твердих тілах та рідких середовищах з поганою електричною провідністю (діелектриках), поміщених у швидкозмінне електричне поле, електрична енергіяперетворюється на теплову.

У будь-якому діелектрику є електричні заряди, пов'язані міжмолекулярними силами Ці заряди називаються пов'язаними на відміну вільних зарядів у провідникових матеріалах. Під впливом електричного поля пов'язані заряди орієнтуються чи зміщуються у бік поля. Усунення пов'язаних зарядів під впливом зовнішнього електричного поля називається поляризацією.

У змінному електричному полівідбувається безперервне переміщення зарядів, отже, і пов'язаних із нею міжмолекулярними силами молекул. Енергія, що витрачається джерелом на поляризацію молекул непровідникових матеріалів, виділяється як тепла. У деяких непровідникових матеріалах є невелика кількість вільних зарядів, які створюють під дією електричного поля незначний за величиною струм провідності, що сприяє виділенню додаткового тепла в матеріалі.

При діелектричному нагріванні матеріал, що підлягає нагріванню, поміщається між металевими електродами - обкладками конденсатора, яких підводиться напруга високої частоти (0,5 - 20 МГц і від) від спеціального високочастотного генератора. Установка для діелектричного нагріву складається з лампового генератора високої частоти, силового трансформатора та сушильного пристроюз електродами.

Високочастотне діелектричне нагрівання - перспективний спосіб нагрівання і застосовується головним чином для сушіння та теплової обробки деревини, паперу, продуктів і кормів (сушіння зерна, овочів та фруктів), пастеризації та стерилізації молока тощо.

Електронно-променевий (електронний) нагрівання

При зустрічі потоку електронів (електронного променя), прискорених в електричному полі, з тілом, що нагрівається, електрична енергія перетворюється на теплову. Особливістю електронного нагріву є висока щільність концентрації енергії, що становить 5х10 8 кВт/см2, що у кілька тисяч разів вище, ніж за електродугового нагрівання. Електронне нагрівання застосовується в промисловості для зварювання дуже дрібних деталей та виплавки надчистих металів.

Крім розглянутих способів електронагріву, у виробництві та побуті знаходить застосування інфрачервоне нагрівання (опромінення).

Якщо знати, як гартувати метал правильно, то навіть у домашніх умовах можна підвищити твердість виробів з нього в два-три рази. Причини, через які виникає необхідність у цьому, можуть бути різними. Така технологічна операція, зокрема, потрібна у тому випадку, якщо металу треба надати твердості, достатньої для того, щоб він міг різати скло.

Найчастіше загартувати треба ріжучий інструмент, причому виконується термічна обробка у тому разі, якщо треба збільшити його твердість, але й тоді, коли цю характеристику потрібно зменшити. Коли твердість інструменту занадто мала, його ріжуча частина замінятиметься в процесі експлуатації, якщо ж вона висока, то метал кришитиметься під впливом механічних навантажень.

Мало хто знає, що існує простий спосіб, що дозволяє перевірити, наскільки добре загартований інструмент зі сталі, не тільки у виробничих або домашніх умовах, але і в магазині, при покупці. Для того, щоб виконати таку перевірку, вам знадобиться звичайний напилок. Їм проводять по ріжучій частині інструмента, що купується. Якщо той загартували погано, то напилок начебто прилипатиме до його робочої частини, а в протилежному випадку – легко відходити від інструмента, що тестується, при цьому рука, в якій знаходиться напилок, не відчуватиме на поверхні виробу ніяких нерівностей.

Якщо так вийшло, що у вашому розпорядженні виявився інструмент, якість гарту якого вас не влаштовує, переживати з цього приводу не варто. Вирішується така проблема досить легко: загартувати метал можна навіть у домашніх умовах, не використовуючи для цього складного обладнання та спеціальних пристроїв. Однак слід знати, що загартуванням не піддаються маловуглецеві сталі. У той же час твердість вуглецевих і досить просто підвищити навіть у домашніх умовах.

Технологічні нюанси загартування

Загартування, яке є одним з типів термічної обробки металів, виконується у два етапи. Спочатку метал нагрівають до високої температури, а потім охолоджують. Різні металиі навіть сталі, що стосуються різних категорій, відрізняються один від одного своєю структурою, тому режими виконання термічної обробки у них не збігаються.

Термічна обробка металу (загартування, відпустка та ін.) може знадобитися для:

• його зміцнення та підвищення твердості;
• покращення його пластичності, що необхідно при обробці методом пластичної деформації.

Загартовують сталь багато спеціалізованих компаній, але вартість цих послуг досить висока і залежить від ваги деталі, яку потрібно піддати термічній обробці. Саме тому доцільно зайнятися цим самостійно, тим більше, що зробити це можна навіть у домашніх умовах.

Якщо ви вирішили загартувати метал самотужки, дуже важливо правильно здійснювати таку процедуру, як нагрівання. Цей процес не повинен супроводжуватись появою на поверхні виробу чорних або синіх плям. Про те, що нагрівання відбувається правильно, свідчить яскраво-червоний колір металу. Добре демонструє даний процес відео, яке допоможе вам отримати уявлення про те, наскільки нагрівати метал, що піддається термічній обробці.

Як джерело тепла для нагрівання до необхідної температури металевого виробу, яке потрібно загартувати, можна використовувати:

• спеціальну піч, що працює на електриці;
• паяльну лампу;
• відкрите багаття, яке можна розвести у дворі свого будинку чи на дачі.

Вибір джерела тепла залежить від того, до якої температури треба нагріти метал, що піддається термічній обробці.

Вибір методу охолодження залежить не тільки від матеріалу, але також від того, яких результатів потрібно досягти. Якщо, наприклад, загартувати треба не весь виріб, а тільки його окрему ділянку, то охолодження здійснюється точково, для чого може використовуватися струмінь холодної води.

Технологічна схема, за якою гартують метал, може передбачати миттєве, поступове або багатоступінчасте охолодження.

Швидке охолодження, для якого використовується охолоджувач одного типу, оптимально підходить для загартовування сталі, що відносяться до категорії вуглецевих або легованих. Для виконання такого охолодження потрібна одна ємність, якою може використовуватися відро, бочка або навіть звичайна ванна (все залежить від габаритів предмета, що обробляється).

У разі, якщо інших категорій або якщо крім гарту потрібно виконати відпустку, застосовується двоступінчаста схема охолодження. При такій схемі нагріте до необхідної температури виріб спочатку охолоджують водою, а потім поміщають у мінеральну або синтетичну олію, в якій відбувається подальше охолодження. У жодному разі не можна використовувати відразу олійне охолоджувальне середовище, оскільки масло може спалахнути.

Щоб правильно підібрати режими гарту різних марок сталей, слід орієнтуватися на спеціальні таблиці.

Як загартувати сталь на відкритому вогні

Як вже говорилося вище, загартувати сталь можна і в домашніх умовах, використовуючи для нагрівання відкрите багаття. Починати такий процес, природно, слід з розведення багаття, в якому має утворитися багато розпеченого вугілля. Вам також знадобиться дві ємності. В одну з них треба налити мінеральну чи синтетичну олію, а в іншу – звичайну холодну воду.

Для того, щоб витягувати розпечене залізо з багаття, вам знадобляться ковальські кліщі, які можна замінити будь-яким іншим інструментом такого призначення. Після того як усі підготовчі роботивиконані, а в багатті утворилася достатня кількість розпеченого вугілля, на них можна укласти предмети, які потрібно загартувати.

За кольором вугілля, що утворилося, можна судити про температуру їх нагріву. Так, більш розпеченим є вугілля, поверхня яких має яскраво-білий колір. Важливо стежити і за кольором полум'я багаття, яке свідчить про температурному режиміу його внутрішній частині. Найкраще, якщо полум'я багаття буде забарвлене в малиновий, а не білий колір. В останньому випадку, що свідчить про занадто високій температуріполум'я є ризик не тільки перегріти, але навіть спалити метал, який треба загартувати.

За кольором металу, що нагрівається, також необхідно уважно стежити. Зокрема, не можна допустити, щоб на ріжучих кромках інструменту, що обробляється, з'являлися чорні плями. Посинення металу свідчить про те, що він сильно розм'якшився і став надто пластичним. Доводити до такого стану його не можна.

Після того, як виріб прожариться до необхідного ступеня, можна приступати до наступного етапу - охолодження. У першу чергу, його опускають у ємність з маслом, причому роблять це часто (з періодичністю в 3 секунди) і якомога різкіше. Поступово проміжки між цими зануреннями збільшують. Як тільки розпечена сталь втратить яскравість свого кольору, можна приступати до її охолодження у воді.

При охолодженні водою металу, на поверхні якого залишилися крапельки розпеченого масла, слід бути обережним, оскільки вони можуть спалахнути. Після кожного занурення воду необхідно збовтувати, щоб вона постійно залишалася прохолодною. Отримати наочніше уявлення про правила виконання такої операції допоможе навчальне відео.

Є певні тонкощі при охолодженні свердлів, що гартують. Так, їх не можна опускати в ємність з охолодною рідиною плашмя. Якщо вчинити таким чином, то Нижня частинасвердла чи будь-якого іншого металевого предмета, що має витягнуту форму, різко охолоне першою, що призведе до її стиску. Саме тому занурювати такі вироби в охолодну рідину необхідно з боку ширшого кінця.

Для термічної обробки спеціальних сортів сталі та плавки кольорових металів можливостей відкритого багаття не вистачить, оскільки він не зможе забезпечити нагрівання металу до температури 700-9000. Для таких цілей необхідно використовувати спеціальні печі, які можуть бути електричними або муфельними. Якщо виготовити в домашніх умовах електричну піч досить складно та затратно, то з нагрівальним обладнанням муфельного типу це цілком можливо.

Самостійне виготовлення камери для загартовування металу

Муфельна піч, яку можна зробити самостійно в домашніх умовах, дозволяє загартувати різні марки сталі. Основним компонентом, який буде потрібно для виготовлення цього нагрівального пристрою, є вогнетривка глина. Шар такої глини, якою буде покрито внутрішня частинапечі, має становити трохи більше 1 див.

Схема камери для загартування металу: 1 — ніхромовий дріт; 2 - внутрішня частина камери; 3 - зовнішня частина камери; 4 - задня стінказ висновками спіралі

Для того, щоб надати майбутній печі необхідну конфігурацію та бажані габарити, найкраще виготовити форму з картону, просоченого парафіном, на яку і наноситиметься вогнетривка глина. Глина, замішана з водою до густої однорідної маси, наноситься на виворітний бік картонної форми, від якої вона сама відстане після повного висихання. Металеві вироби, що нагріваються в такому пристрої, поміщаються в нього через спеціальні дверцята, які також виготовляються з вогнетривкої глини.

Камеру та дверцята пристрою після просушування на відкритому повітрі додатково просушують при температурі 100°. Після цього їх випалюють у печі, температуру в камері якої поступово доводять до 900°. Коли вони охолонуть після випалу, їх необхідно акуратно з'єднати один з одним, використовуючи слюсарні інструменти та наждачну шкірку.

На поверхню повністю сформованої камери намотують ніхромовий дріт, діаметр якого повинен становити 0,75 мм. Перший і останній шартакий намотування необхідно скрутити між собою. Намотуючи дріт на камеру, слід залишати між її витками певну відстань, яку теж треба заповнити вогнетривкою глиною, щоб унеможливити коротке замикання. Після того, як шар глини, нанесений для забезпечення ізоляції між витками ніхромового дроту, засохне, на поверхню камери наноситься ще один шар глини, товщина якого повинна становити приблизно 12 см.

Готова камера після повного висихання поміщається в корпус із металу, а зазори між ними засипаються азбестовою крихтою. Для того щоб забезпечити доступ до внутрішньої камери, на металевий корпус печі навішуються дверцята, оброблені зсередини. керамічною плиткою. Усі наявні зазори між конструктивними елементамикрупним планом за допомогою вогнетривкої глини і азбестової крихти.

Кінці ніхромової обмотки камери, до яких необхідно підвести електричне живлення, виводяться із задньої сторони її металевого каркасу. Щоб контролювати процеси, що відбуваються у внутрішній частині печі муфельної, а також заміряти температуру в ній за допомогою термопари, в її передній частині необхідно виконати два отвори, діаметри яких повинні становити 1 і 2 см відповідно. З лицьової частини каркасу такі отвори закриватимуться спеціальними сталевими шторками. Саморобна конструкція, виготовлення якої описано вище, дозволяє в домашніх умовах загартовувати слюсарні та ріжучі інструменти, Робочі елементи штампового обладнання та ін.