Загартування ножа

Відео: Загартування ножа. Теорія термічної обробки

Якщо сталь ножа нагріти до певної температури, а затембистро остудити, вона стає твердою, крихкою і напруженою. Це називаетсязакалкой. Така форма стали відома під назвою «мартенсит». Пройшовши процессзакалкі, мартенсит стає крихким, напруженим і не підходить длявиготовлення ножа. Якщо нагріти мартенсит до меншої температури, він станетнесколько м`якше, випустить напругу, і якщо температура була вибранаправільно, в результаті вийде міцний і придатний продукт. Обробка сталіпрі меншій температурі, зазвичай між 375 і 500 градусами за Фаренгейтом, називається відпусткою або отриманням потрібного ступеня твердості.

джерело тепла

Джерело тепла для процесу загартування повинен обеспечіватьравномерний нагрів і можливість контролювати температуру. Якщо істочніктепла занадто розігрітий, важко повільно і одноманітно нагріти клинок. Еслінагревать клинок занадто швидко або якщо джерело тепла надто розжарений, тонкі ділянки клинка, як правило, перегріваються. Газовий горн - прекраснийісточнік тепла для процесу загартування, якщо, звичайно, температуру нагрівання можноконтроліровать і регулювати.

Ось як працює газовий горн: полум`я розігріває футеровкугорна або печі, і радііруемое їй тепло нагріває матеріал. Пальник або паяльнаялампа, що нагрівають деталь на відкритому повітрі, за моїми розрахунками, втрачає 200% і більш потенційного тепла. Якщо полум`я обмежується нагрівальної камеройілі чимось таким простим, як теплоулавліватель, описаний нижче, ви сможетеравномерно нагріти велику деталь. Полум`я пальника або паяльної лампи ніколи неповинно бути направлено безпосередньо на оброблювану деталь. Його нужнонаправіть так, щоб полум`я обходило саму деталь і одночасно нагревалофутеровку печі.

Моя перша саморобна циліндрична піч Dragon Breachпредназначалась насамперед для ковальського зварювання при температурі приблизно 2300градусов за Фаренгейтом. Вона була оснащена пальником з піддувом, яку труднобило регулювати. Вирішенням питання стало створення другого горна, которийработал при більш низьких температурах, достатніх для термообробки.

Для цього у нього повинні були бути менші за розміром Камеран пальник з пропорційно меншим отвором. Такий менший за розмірами горнвполне підходив для термообробки і кування. Більш того, я більше не беспокоілсяо забрудненні клинків флюсом бури, як це відбувалося, коли для кування ітермообработкі я користувався зварювальним гірському.

Горн з одного цегли для ножа

Створення горна з одного цегли, який я построілсамостоятельно, починалося саме з одного цегли і виявилося ісключітельнополезним. Коли я більше дізнався про роботу з м`якими цеглою і знайшов лучшуюгорелку, у мене вийшло те, що я тепер називаю Extendo Forge. Дляудліненія камери піч складається з півтора цегли.

Так виглядає Extendo Forge.

Головне, щоб ці цеглини ставилися до м`якого огнеупорномутіпу. Маленьку піч розігріває пропановая пальник в стилі BenzOmatic. Такоймаленькій горн не новина. Я користуюся ним практично кожен день. Він заменілмне мою піч середнього розміру Dragon Breach при виконанні безлічі робіт, пов`язаних з нагріванням. Зазвичай я використовую горн для кування клинків, їх відпалу, термообробки, а іноді для відпустки клинків за допомогою шаблону для відпустки спинки клинка. На фото показаний ExtendoForge з подовженням пальника.

Для створення печі вам буде потрібно два типи огнеупорнихкірпічей: один-два цегли м`якого високотемпературного типу і два-три кірпічатвердого низькотемпературного типу для підпірки м`яких цегли. Якщо у вас подруку не виявилося ніякої цегли, ви можете знайти адресу виробника нажелтих сторінках в розділі «Вогнетривкі матеріали». Якщо і це не прінесетрезультатов, зверніться до мулярам, і вони підкажуть вам, де найтіогнеупорние цеглини.

Тут показаний горн з одного цегли і клинок, нагретийдля гарту. Ця картинка демонстраційна. При фактичному нагріванні для закалкіцвет клинка більше одноманітний. Зверніть увагу на деко з «пастою длязакалкі», приготовленої на задньому плані фото.

Звичайні тверді цеглини не годяться для спорудження маленькогогорна. Для цього абсолютно необхідні вогнетривкі цеглини, які іногданазивают ізоляційними. Температурні межі для м`яких цегли составляют2800 - 3000 градусів за Фаренгейтом.

Я рекомендую тільки одну марку і модель пропановой горелкі.Ето шлангова пальник BenzOmatic JTH-7. Вона так названа через 4-футового шлангас наконечником на кінці. Природно, на балоні є регулюючий клапан.

Такий клапан необхідний для регулювання температури.Верхній кінець шлангової пальника дуже сильно нагрівається, але його можнорегуліровать, і він буде значно прохолодніше при відпалі і загартуванню мелкіхдеталей. Працюючи на максимумі, ви отримаєте додаткове тепло для скорейшегоразогрева камери.

За допомогою горна з вогнетривкої цегли з пальником JTH-7 вилегко нагрієте заготовку товщиною 1 х 1/4 дюйм для кування клинків довжиною 4-6дюймов. Досить часто пальника можна тільки «включати», не маючи возможностірегуліровать нагрів. На фото показаний проектований клинок в нагрітому стані.

Перевірте роботу вашого горна з одного цегли, помістивши внагревательную камеру заготовку розміром 1 х 1/4 дюйма. Запаліть пальник та й подивись, скільки часу вам знадобиться, щоб розігріти деталь дотемператури кування. Доведення 3-дюймової або довшою заготовки дотемператури кування не повинно займати більше 5-6 хвилин.

Для безпеки пропанового балона вагою 16 унцій вкрай необхідно мати тримач. Маленька пропановая пальник може виявитися весьмаопасной, якщо її кинути або вона впаде з верстата. Клапан легко відламується, і пропан начитає швидко виходити з балона, створюючи небезпечну сітуацію.Безопасний держатель можна спорудити з великого балона з-під соку, укрепівего на фанерне підставу. У такому вигляді держатель можна фіксувати до верстакушурупамі.

Такий безпечний утримувач для пальника міг би предотвратітьпожар, який трапився у нас по сусідству. Велосипед впав на верстак істолкнул пропановий пальник на підлогу. Пальник не була включена, але когдаударілась об цементну підлогу, розкололася, і газ почав виходити. Від контрольнойлампи водонагрівача газ запалав, і полум`я пішло по стіні на верхній етажчерез широко відчинені двері.

Щоб виготовити міні-горн, виріжте нагрівальну камеруразмером 1х1,5 дюйма так, щоб її отвір проходив через весь цегла. Дляетого скористається-тесь старим ножем або просвердлите отвір старим свердлом, Азат вискобліте його. 1-дюймовий отвір збоку називається отвором для вогню доходить тільки до нагрівальної камери. На фотографії видно положеніенагревательной камери.

Полум`я повинно охоплювати нижню частину деталі і нагрівати ееболее рівномірно. Лінія на цеглі позначає дно нагрівальноїкамери. Ненаправляйте сопло пальника прямо в нагрівальне отвір, тримайте егопрімерно на дюйм від отвору. Експериментуйте з вашої горелкой.Определіте, куди потрібно направити полум`я, щоб отримати більше спека.

Якщо ви куєте тільки маленькі клинки, нагрівальна камеране обов`язково повинна проходити по всій довжині цегли. Половина цегли, просвердлена тільки частково, розташовується ззаду горна. Якщо цю половінкукірпіча наблизити до нагрівальної камері просвердленої стороною, то можнонагревать клинки довжиною до 10 дюймів для кування або гарту. Коли ж винагреваете короткі клинки, половинка цегли тулиться до концунагревательной камери глухим кінцем.

Виріжте виїмку збоку м`якого вогнетривкої цегли, чтобиполость була досить великою для нагрівання таких деталей, розмір которихбольше, ніж отвір в міні-горні. Таким чином можна випрямляти скрученниепружіни або інші вигнуті деталі. Нагрівається частина деталі поміщається вуглубленіе, де полум`я може охопити її і нагрівати з усіх боків.

Киснево-ацетиленовий пальник

Киснево-ацетиленовий пальник є прекраснимісточніком тепла для процесу загартування, і я користуюся їй багато років. З еепомощью я загартував більше трьох тисяч клинків. Я перестав користуватися їй, когдапріступіл до спорудження домашніх газових горнів з одного цегли. Едінственнийнедостаток такого пальника - це вартість газу. У порівнянні з ацетиленом пропанработает в чотири рази довше. Хоча пропан не дає такого жаркого полум`я, каккіслород і ацетилен, для нашої роботи цього цілком достатньо.

Полум`я кисневої / ацетиленового пальника дає більш 5000градусов за Фаренгейтом, проте легко можна навчитися керувати ним і равномернонагревать клинок. Корисно попрактикуватися в рівномірному нагріві на старомлезвіі ножа або непотрібному шматку стали.

Цю пальник добре використовувати для загартування межі, коли дотемператури гарту нагрівається тільки крайня частина клинка. Спинка клинка остаетсятакой температури, при якій вона не повністю твердне, коли весь клінокпогружается в масло. Клинки, у яких за допомогою такого пальника нагреваетсятолько грань, можуть бути загартовані повністю або тільки по межі.

Регулюючий блок для загартування межі

Коли необхідно провести загартування межі в маслі, хорошоіспользовать регулюючий блок. Я використовую для цього важкий шматок стали, влаштований таким чином, що вміщена на нього грань клинка лише наполдюйма занурюється в масло. Масло нагрівається до температури 90-140 градусовпо Фаренгейтом. Клинок нагрівається і занурюється в масло вістрям вниз під угломпрімерно 45 градусів, а потім опускається на регулюючий блок. Потім клінокнесколько раз швидко розгойдується вперед-назад, поки вся його грані не пройдетнеобходімое швидке охолодження. Регулюючий блок можна піднімати або опускатьв залежності від того, яку твердість необхідно надати межі.

відпустка ножа

Відпустка - це цикл або цикли наступного нагрівання, необхідні длянезначітельного розм`якшення (відпустки) мартенситу і одночасного снятіянапряженія металу, який виник при загартуванню. Остаточною формою стали взаконченном клинку є відпущений мартенсит. Відпустка клинків, ізготовленнихіз вуглецевої сталі або її сплавів, проводиться при температурі 375 - 500градусов за Фаренгейтом.

Збоку видно, що полум`я проходить перед центром. Отвір передньої стінки, куди вставляється деталь, призводить до втрати тепла, тому, якщо полум`я входить в камеру ближче до цього отвору, це дозволяє домогтися болееравномерного її нагрівання Лінія на цеглі вказує на дно нагревательногоотверстія. Таке розташування дозволяє полум`я охоплювати нагрівається детальвокруг. Зверніть увагу на дріт, яка утримує цеглини разом. Без неекірпічі будуть тріскатися і розсипатися Разом з тим, якщо помістити твердийкірпіч з протилежного боку вогневого отвори, а інший зверху, маленькійгорн буде остигати повільніше і майже зніме проблему розтріскування цегли.

В результаті процесу відпустки потрібно отримати правільнуюстепень твердості. Важливо, щоб клинок ножа мав дрібнозернисту структуру. Урезультаті перегріву під час кування або нагріву для відпустки клинок можетполучіться слабким грубозернистим. Клинок з дрібнозернистою структурою всегдабудет перевершувати по силі клинок тієї ж твердості, але крупнозернистий.

Три види цієї штуковини для загартування показують, какіспользуется прокладка з нержавіючої сталі для того, щоб вузькі клинки неуходілі занадто глибоко в мідну оправу.

Вивчаючи результати проведених Американським товариством кузнецовтестов з різання, рубання і згинання, я помітив, що деякі зламані при етомклінкі все мали велику або сумнівну зернистість. Клинки НЕ проходілііспитанія через погану якість термообробки. Як правило, це не залежить откачества самої стали. З поганої сталі, але при правильній термообробці можноізготовіть чудовий клинок, який навіть важко порівняти з клинком ізхорошей стали, але зіпсованим поганий термообробкою.

Для відпустки тільки що загартованих клинків вам потребуетсятостер або звичайна домашня піч. Відпустка клинка необхідно проводітьнезамедлітельно, щоб зняти високу напругу мартенситу, що виникло пріуспешной загартуванню. Я використовував домашню піч довгі роки, і сім`я всегдажаловалась на запах, якщо я забував видалити з клинків все масло. Потім мнепрішла хороша ідея використовувати для відпустки тостер в майстерні. Для етогоподходіт будь-яка піч, що дає рівномірне нагрівання до температури 325-500 градусовпо Фаренгейтом.

На полку встановлюється 4-доларовий термометр в качествевізуального індикатора температури. Перед тим як приступити до відпустки любихклінков, проведіть наступну перевірку вашої печі: включіть її і встановіть регулятор на 325 градусів поФаренгейту- почекайте 20 хвилин, поки температура не стане постійною-помістіть в піч тільки що відшліфований шматок сталі-залиште його там на 45мінут- витягніть сталь- дайте їй остить- подивіться, якого вона буде кольору.

Відтінок вуглецевої сталі повинен бути чимось середнім междуцветом соломи і коричневим кольором. Цей відтінок повинен равномернораспределяться по всій довжині стали. Такий колір дає оксид, що виникає прінагреве, і цей відтінок є досить точним індикатором температури длявсех аналогічних типів сталі.

Якщо вам здасться, що одна частина клинка нагрілася більше, ніж інша, то, можливо, вам буде потрібно покласти шматок стали междунагревательним елементом і полицею. Встановіть регулятор нагрівання так, щоб у результаті виходив колір темної соломи або коричневий. Ви повинні мати возможностьпотом обробити грань напилком.

Зараз для відпустки вуглецевих сталей і їх сплавів яіспользую піч Farberware Convection (вона нагрівається до 550 градусів поФаренгейту). Я придбав цю піч в економ-магазині за 5 доларів. У неї большойоб`ем, а оскільки джерело тепла знаходиться поза камерою, жар распределяетсяравномерно.

Інший метод відпустки - це використання, як я його називаю, шаблону (див. Фото). Цей шаблон виготовлений з міді, але може бути зроблений ізнержавеющей або м`якої сталі. М`яка сталь зношується швидше і не прослужітвам так довго, як мідь або нержавіюча сталь. Розміри бічних мідних пластінсоставляют 3 / 8х1х5 дюймів. Отвір для клинка становить чверть дюйма, лібоделается настільки широким, щоб сприйняти найтовстіша клинок, який визахотіте відпустити за допомогою цього шаблону.

Процес загартування межі проводиться з іспользованіемсамодельной пасти автора в якості закаливающего розчину.

Шаблон для загартування повинен бути досить важким, чтобиудержівать досить тепла для адекватної селективної гарту великих клінков.Удліненіе на місці прокладки для клинка необхідно для того, щоб за негоможно було тримати клинок і шаблон кліщами або плоскогубцями, коли випомещаете їх в горн або виймаєте з нього. При певній практиці можнодобіться хорошого селективного відпустки. Попрактикуйтесь з цим перед тим, какіспользовать даний метод на загартованому клинку. Як я вже говорив, большінствонавиков з виготовлення закінченого ножа можна придбати тільки на практиці.

Шаблон для відпустки повинен бути досить невеликим, чтобипомещаться в нагрівальній камері цегляної печі. Шаблон нагрівається допомаранчевого кольору, виймається і поміщається на вогнетривку цеглу. Спинка клінкаудержівается в цьому шаблоні.

Свежезакаленний клинок.

Клинок слід ворушити, рухаючи його вперед-назад в отворі, при цьому особливу увагу потрібно приділяти рікассо. Якщо не простежити, то болеетонкое вістрі може перегрітися. Спинка клинка повинна стати блакитного кольору, арежущая грань - кольору темної соломи.

Під рукою необхідно мати ємність з водою, щоб остудітьгрань, якщо колір буде занадто швидко поширюватися до неї. Грань охолоджують, швидко занурюючи її в воду і виймаючи. Клинок ні в якому разі не слід оставлятьв воді, так як в результаті термального шоку можуть з`явитися мікроскопіческіетрещіни, які знищать ніж в майбутньому.

відпал

Відпал - це процес термообробки, в результаті которогосталь стає максимально м`якою. Потім її легше обробляти напильником формувати на фрезерному або токарному верстаті. Від постачальників сталь обичнопоступает в формі прямокутних заготовок або у вигляді горяческатной отожженнойформи. Гаряча скатка і отжиг були першим етапом процесу термообробки, верб такому вигляді сталь готова до обробки методом зняття припуску.

Послідовність термообробки проектного клинка

1) Я включаю піч для відпустки і чекаю, коли жар станетстабільним.

2) Поруч я ставлю ємність з підготовленим розчином длязакалкі. Розпечений клинок слід опускати в гартує розчин безпромедленія. Якщо ви забаритеся кілька секунд, повної гарту може не вийде.

3) Розігрійте клинок для загартування в печі з одного кірпічаілі в іншому наявними у вас джерелі тепла. Нагрівайте повільно іедінообразно до тих пір, поки клинок не перестане притягувати туляться донього магніт.

4) Швидко занурте клинок вперед вістрям або в теплоемасло, використовуючи регулюючий блок, або в каструлю з пастою. Постарайтеся какможно швидше опустити грань клинка в гартує розчин хоча б на полдюйма.Я використовую пасту для загартування ножів виключно з однієї ріжучої гранню. (Склад пасти дан в розділі «Матеріали».) Двогранні клинки слід занурювати вмасле вістрям вперед досить глибоко, щоб клинок і хвостовик занурилися враствор повністю. На фото показана гарт межі клинка в ємності з пастою.

5) Тримайте грань ножа в гартувати розчині до тих пір, поки його спинка не втратить колір. У міру того, як паста тане, я часто бистровинімаю грань і занурюю її знову в пасту. Це необхідно, щоб охлажденіепроісходіло поступово.

6) Продовжуйте остуджувати клинок до тих пір, поки не сможетевзять його голими руками.

7) Обітріть залишки розчину з клинка і перевірте його граньуглом старого напилка. Процес загартування можна вважати успішним, еслінапільнік не врізався, а просто ковзає по сталі.

У мене є контейнер зі стружками і груба проволочнаящетка для очищення залишків олії або пасти з клинка. Киньте клинок в тирсу іхорошенько його очистіть, а потім ретельно обробіть дротяної щеткой.Светлосерий ділянку свежезакаленного клинка позначає тверду секцію (див.фото). Клинок, на ріжучої грані якого такий колір не проявляється, ймовірно неотреагірованние на процес гарту.

8) Швидко обробіть наждаком одну сторону клинка дочиста металу і помістіть його в піч для відпустки на 45 хвилин або годину. Пустьпечь продовжує працювати, але клинок потрібно вийняти і покласти на полицю, щоб оностил до кімнатної температури. Коли до нього можна буде доторкнутися рукою, помістіть клинок знову в піч, принаймні на 45 хвилин ще для одного ціклаотпуска.

9) Вимкніть піч, але клинок вийміть тільки тоді, коли ондостігнет кімнатної температури.

10) Перевірте грань клинка напилком, яким випользовалісь раніше. Напилок повинен врізатися в метал, але не дуже глибоко.

11) Завершіть остаточне шліфування клинка і проведіть егопроверку на латунном стрижні.

Тест ножа на латунном стрижні

Приклейте шматок латунного стержня діаметром 1/4 дюйма накусок твердого дерева або затисніть стрижень в лещатах так, щоб його верхняяполовіна виступала над губами лещат (див. Фото).

Так автор проводить тест на латунном стрижні.

Прикладіть край ножа до латунного стрижня під тим же кутом, під яким проводите заточку, що становить приблизно 15 градусів. Пріложітедостаточное зусилля, поки не побачите, що грань ножа зігнулася на стрижні. Есліоказать аналогічний тиск на стрижень, коли він знаходиться на індикаторі сошкалой, ви виявите, що тиск на прогин становить 35-40 фунтів.

Відео: Загартування ножа в холодну масло і рубка цвяха 300мм

Тут показані тримачі для наждакових каменів дляполіровкі вручну

За ділянкою тесту необхідно встановити хороший істочніксвета, щоб ви могли бачити вигин. Якщо при незначному тиску настержень грань отщепляется, то цілком ймовірно, що вона буде отщепляться і прііспользованіі. Якщо ж грань залишається зігнутою в місці вигину, то швидше за всегоона буде згинатися і під час використання і виявиться занадто м`якою, чтобисохранять ріжучу грань. Грань чудового клинка деформується на стрижні, але потім випрямляється.

За допомогою латунного стержня можна швидко визначити, чи володіє клинок хорошим балансом гнучкості і твердості, достатнім для того, щоб тримати грань. Цей тест використовується для класу мисливських ножей.Філейние ножі або товсті похідні ножі реагують на даний тест по-іншому.

У тому вигляді, як я його використовую, тест на латунном стрижні незамінюваних тест на твердість, за допомогою якого визначають, чи повністю закаленклінок. Інакше ви можете подумати, що їм можна замінити тест Роквелла. Тест налатунном стрижні являє

собою тільки порівняльну перевірку того, що, по моемумненію, являє собою твердість, необхідна для нормального іспользованіяножа. Я почав користуватися ним приблизно 27 років тому і до сих пір вважаю, чтоето ліпше не польовий тест, який я знаю.

Далееgt; gt; Полірування клинка ножа