Як загартувати метал в домашніх умовах?

Багато хто цікавиться, як правильно загартувати метал в домашніх умовах і в яких випадках потрібно цей процес? Загартовування виробів з цього матеріалу проводять при необхідності підвищення його міцності. Наприклад, для зміцнення крайок для різання кухонного приладдя (ніж, секатор) або ж інструментів (стамеска, зубило і т.д.) До того ж метал набуває деяку частку пластичності, що полегшує обробку матеріалу. З цим правилом добре знайомі ковалі. У статті буде описано, як загартувати метал в домашніх умовах.

Для чого потрібно загартовування?

Загартовування металу сприяє збільшенню твердості вироби приблизно в 4 рази. У цьому випадку предмет з цього матеріалу з легкістю може розрізати скляну поверхню. Загартовування потрібно через недостатню фортеці предмета або навпаки. У першому випадку вироби з металу будуть заминатися, а в другому - кришитися.

Перевірка рівня гарту металевого виробу

Для перевірки рівня гарту вироби з металу слід взяти напилок і провести інструментом по краю предмета для різання, наприклад, сокири або ножа. Якщо ви відчуваєте, що напилок починає приставати або липнути до металу, то це свідчить про те, що виріб загартоване недостатньо. При цьому його край буде м`який і податливий.

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

Якщо ж інструмент легко відходить від предмета і створюється відчуття, що він його гладить, а рука не відчуває нерівностей, то це означає, що метал загартований зайве.

Загартувати метал в домашніх умовах можливо. При цьому не слід звертатися до складних технологій. Процес проводиться своїми руками.

Слід пам`ятати, що процесу не підлягають маловуглецеві стали. А ось досягти збільшення міцності виробів з вуглецевих або інструментальних матеріалів реально.

Як проводиться гарт?

Технологія гарту передбачає два процеси - нагрівання металевого виробу до високої температури і подальше охолодження.

Відео: "грамотна" гарт сокири з 9ХС своїми руками в домашніх умовах !!!

Термічне оброблення поверхні доцільно в тому випадку, якщо:

• є необхідність додання металу додаткової міцності;
• потрібно підвищення рівня пластичності, наприклад, для подальшої гарячого кування.

Ціна загартовування металевого виробу на професійному рівні становить 200 руб. за 1 кг. Обробка вогнем дрібних деталей обходиться дешевше. Ціна за цю послугу дорівнює 20 руб.

Як загартувати метал в домашніх умовах? Необхідно ознайомитися з деякими нюансами цієї справи.

Нагрівання повинен відрізнятися рівномірністю. На металі не повинно виникати плям чорного або синього кольору. Не можна нагрівати виріб до крайнього показника температури. Про те, що процес протікає правильно, свідчить поява яскравого червоного кольору.

Яке обладнання використовується для гарту?

Наприклад, для того щоб загартувати метал в домашніх умовах в формі свердла, застосовується електрична або термічна піч, лампа для паяння або ж багаття. Що підійде в конкретному випадку залежить від того, який показник температури потрібно для оброблюваного матеріалу.

Охолодження різних інструментів

Правила охолодження інструментів можуть бути різними. Процес можна здійснити в один або декілька прийомів. Все залежить від типу металу.

Як загартувати метал не по всій поверхні, а лише в певному місці? У цьому випадку застосовується струменевий вид загартування. Він має на увазі напрямок струменя холодної води на предмет точково.

Якщо проводиться дію з одним охолоджувачем, то потрібні спеціалізовані пристосування у вигляді бочки або відра. З цією метою застосовують навіть ванну. Такий спосіб охолодження підходить для предметів на основі вуглецевої або легованої сталі.

Якщо для зниження температури виробу потрібно схема охолодження, що включає два ступені, то використовуються різні середовища. Цей процес забезпечує відпустку металу. Спочатку свердла або диски піддаються охолодженню водою, потім за допомогою машинного або мінерального масла. Охолодження при його допомоги є другим ступенем процесу, так як є ризик займання під впливом високої температури.

Застосування води для охолодження

Основний рідиною для охолодження є вода. Якщо в неї додати трохи солі або мила, то швидкість охолодження зміниться. Тому бак для гарту можна використовувати для миття рук. Для забезпечення однакового показника твердості на металевій поверхні слід підтримувати температуру рідини 20 - 30 ° С. Не можна часто її міняти в баку. Забороняється проводити охолодження вироби в проточній воді.

Мінусом загартовування за допомогою води є поява на поверхні металу безлічі тріщин. Таким способом слід піддавати процесу предмети простої форми або ж цементовані.

Що застосовується для загартовування деталей складної форми?

Як загартувати метал складної форми? Для легованої сталі використовується п`ятдесятивідсотковою розчин каустичної солі в холодному вигляді або підігрітому до 50 - 60 ° С. Деталі, підігріті в соляній ванні і пройшли в ній загартування, виходять світлими. Не можна щоб температура розчину була вище 60 ° С.

Пари, які виникають при загартовуванні, несуть шкоду здоров`ю, тому ванна обов`язково повинна бути оснащена вентиляційної витяжкою.

Як здійснюється загартовування легованої сталі?

Як загартувати метал? В домашніх умовах леговані сталі піддають процесу в ванні з мінеральним маслом. Тонкі предмети з вуглецевої сталі гартують цим же способом. Плюсом масляних ванн є те, що швидкість охолодження не залежить від температури масла. Воно буде протікати однаково швидко при будь-якому її показнику.

Як загартувати метал в маслі правильно? У таку ванну не повинна потрапляти вода, так як це може спровокувати появу на поверхні металевого предмета тріщин. Помічено, що якщо масло розігріте до температури 100 ° С, то потрапляння води не викличе розтріскування вироби.

Мінуси масляної ванни

• При загартовуванні виділяються отруйні гази.
• На предмет утворюється наліт.
• Масло може спалахнути.
• Якість гарту в масляній ванні поступово знижується.

Як проводиться відпустку металу?

Відпуску піддаються всі деталі, що пройшли загартування. Це знімає внутрішнє напруження. В результаті цього процесу знижується твердість і підвищується пластичність матеріалу.

Як відпустити загартований метал? Залежно від потрібної температури процес проводиться:

• в ваннах з маслом;
• в ваннах з селітрою;
• в печах з повітряної циркуляцією;
• в лужних ваннах.

Від чого залежить вибір температури відпустки?

Як послабити загартований метал правильно, що слід враховувати? Важливим фактором є температура відпустки. Вона залежить від типу стали і необхідного показника твердості вироби. Наприклад, виріб для якого потрібно показник HRC 59 - 60, піддається відпуску при температурі 150 - 200 ° С. У цьому випадку внутрішню напругу знижується, а твердість практично не змінюється.

швидкорізальної сталь опускають при температурі 540 - 580 ° С. Такий процес отримав назву вторинного затвердіння. Його результатом є підвищення твердості вироби.

Метал загартовується на колір мінливості. Його нагрівають на електричній плитці, в печах або гарячому піску. Плівка окису, що з`являється при нагріванні, забарвлюється в різні кольори. При цьому поверхня металевого виробу очищається від окалини, нагару і масла.

Після відпустки метал, як правило, охолоджують на повітрі. Хромонікелеві вироби охолоджують у воді або маслі, так як повільне охолодження цих марок призводить до відпускної крихкості.

Як загартовувати сталь на відкритому вогні?

Як загартувати метал на вогні? Для легкого проведення процесу загартовування металу в домашніх умовах слід розвести багаття і підготувати дві тари великої місткості. У вогні повинне бути присутнім безліч розпеченого вугілля.

В одну ємність слід залити дизельне або моторне масло, а в іншу чисту воду. Краще якщо вона буде колодязної. Спочатку готується інструмент, за допомогою якого буде утримуватися розпечений до межі метал. Вживають ковальські кліщі. Але якщо їх немає, то можна використовувати що-небудь аналогічне.

Після того різання попередніх робіт, свердла з металу або ж інші інструменти кладуться в центр полум`я на гаряче вугілля. Угольки білого кольору набагато гаряче інших. За процесом загартовування потрібно спостерігати уважно. Полум`я багаття повинно бути малинового кольору. Якщо вогонь набуває білого кольору, то є загроза перегрівання і навіть згоряння металу.

Необхідно стежити за тим, щоб малиновий колір був розподілений по всій площі багаття рівномірно. На кромці вироби з металу не повинно з`являтися плям чорного кольору. Якщо на матеріалі з`являються сині плями, то це свідчить про надмірне розм`якшення матеріалу і його зайвої пластичності. Цього допускати не можна.

Після прожарювання у вогні металевого виробу його слід прибрати з вогнища високої температури. Розпечений предмет опускається в ємність з маслом багато разів з інтервалом в 3 секунди. Проміжок часу поступово збільшують. Зволікати на цьому етапі не можна. Операція проводиться скоро і різко. Виріб занурюється в масло до тих пір, поки його колір перестане бути яскравим і насиченим.

Потім предмет занурюється в відро з водою, яку необхідно трохи збовтувати. На цьому етапі слід бути гранично обережними, так як краплі олії на ножі або сокирі можуть піддатися осушенню при зануренні у водне середовище. Свердла слід опускати в рідину товстим кінцем.

Як правильно загартувати метал, вам вже відомо. Якщо дотримуватися всіх рекомендацій, то процес принесе бажаний ефект.

В яких випадках вдаються до застосування електричної печі?

У домашніх умовах доводиться гартувати вироби з кольорових металів або стали. У цьому випадку буде потрібно дуже висока температура до 900 º-С і вище.

Розігріти виріб з металу до такого показника в стані тільки електрична або муфельная грубка. Останню можна виготовити своїми руками, а ось електричну зробити неможливо.

Як виготовити муфельну піч?

Як загартувати метал в домашніх умовах за допомогою муфельній печі, виготовленої своїми руками? Таке пристосування стане дуже потрібним в домашньому господарстві. Воно дозволять провести термічну обробку виробів з металу без зайвих маніпуляцій. Для виготовлення печі своїми руками потрібно вогнетривка глина, яка використовується для покриття. З цього матеріалу створюється камера товщиною не більше 1 см. Її розміри повинні складати 210х105х75мм.

Здійснюючи ліплення муфельній печі своїм руками, вдаються до використання до заздалегідь приготовленої форми з картону. Щоб вона не липнула, її просочують парафіном.

Глину намазують на форму з вивороту. В цьому випадку під час просушування вона не дасть усадки. При затвердінні матеріал сам відійде від граней форми. Вогнетривка глина може стати основою двері печі.

Саморобної муфельній печі треба дати просохнути на відкритому повітрі. Потім її просушують до кінця в печі при 100 º-С. Двері і камера обпікаються поступово при збільшенні температури до показника 900 º-С.

Складовою частиною слід дати охолонути, не виймаючи їх з печі. Потім до неї приєднується дверцята. Її поверхня шліфується за допомогою напилка.

На камеру намотується 18 м дроту з ніхрому. Товщина її повинна становити 0,75 мм. Перший і останній витки необхідно скрутити. Щоб не виникло замикання, відстань між витками обмазується глиною. На сухий шар матеріалу треба намазати ще один шар товщиною 12 см.

Муфельна піч, зроблена своїми руками, полягає в металевий каркас, розмір якого становить 270х200х180 мм.

Для полегшеній збірки корпусу його слід сконструювати з двома знімними кришками, фіксуються за допомогою гвинтів.

До передній кришці на петлю кріпиться дверцята. Вона повинна відкриватися в горизонтальному напрямку. На цю дверку за допомогою болтів і прокладок потрібно встановити керамічну деталь.

Всі зазори замазуються глиною, а краю дроту прибираються на задню кришку каркаса.

Потім робиться роз`єм і стандартний шнур з вилкою. Всі отвори між нагріваючими деталями і каркасом заповнюються азбестового крихтою.

Для установки термопари і отримання можливості відслідковувати процес гарту металу в камері необхідно просвердлити два отвори. Діаметр першого повинен становити 1 см, а другого 2 см. До них кріпляться закриваються шторки з металу.

Вага саморобної муфельній печі становить 10 кг. Вона розжарюється до показника температури 900 º-С протягом години. При її допомозі можна полегшити процес загартовування свердел, напилків, матриць і безлічі інших металевих виробів.

Муфельну обладнання для загартування металу не є єдиним пристроєм. З цією метою застосовують камерне пристосування, електричну або теплову піч, а також піч-ванну. Зробити муфельну піч своїми руками вигідніше, ніж придбати готове обладнання. Наприклад, середня ціна такого пристосування на ринку становить 40 000 руб.