Jak uwolnić metal. Jak hartować metal w domu?

Hartowanie metalu to obróbka cieplna, w której stalowe półfabrykaty są podgrzewane do temperatury przekraczającej krytyczną, utrzymywane w niej przez pewien czas i gwałtownie chłodzone w wodzie lub oleju.

Głównym celem hartowania stali jest uzyskanie twardego, trwałego, odpornego na zużycie metalu. Jakość utwardzania zależy od temperatury i szybkości nagrzewania/chłodzenia, czasu utrzymywania.

Temperatura ogrzewania do utwardzania dla większości metali jest ustalana zgodnie z lokalizacją punktów krytycznych. Hartowanie metali takich jak stal nierdzewna odbywa się na wyższym poziomie temperatury niż hartowanie zwykłej stali. Na przykład stal nierdzewna 4X13 jest hartowana w 1100 stopniach. Stal P18 jest hartowana w 1250 stopniach. Jest to konieczne, aby zapewnić całkowite rozpuszczenie nadmiaru pierwiastków węglikowych.

Szybkość nagrzewania zależy od kształtu wykrojek, ich hartowności, rodzaju pieców grzewczych oraz czynnika grzewczego. Na przykład część kulkowa nagrzewa się 3 razy, a część cylindryczna nagrzewa się 2 razy wolniej niż płyta. Im wyższa szybkość nagrzewania, tym wydajniejszy piec grzewczy.

Jeśli przedmioty są gęsto położone obok siebie, ich nagrzanie zajmie dużo czasu. Aby określić czas nagrzewania produktów, specjaliści zwykle używają schematów blokowych. Zawierają wykaz wszystkich procedur obróbki przedmiotu, wskazane są wszystkie niezbędne informacje (poziom temperatury, czas nagrzewania, sposób chłodzenia, zastosowane urządzenia).

Średni czas nagrzewania półfabrykatów jest następujący (wskazany jest czas nagrzewania jednego milimetra):

• piec elektryczny (800 stopni) - 50 sekund;
• ognisty piec (1300 stopni) - 18 sekund;
• kąpiel solna (1300 stopni) - 9 sekund.

Podczas obróbki cieplnej konieczne jest nie tylko podgrzanie żelaza do pożądanego poziomu temperatury, ale także wytrzymywanie go do końca zmian strukturalnych. W konsekwencji całkowity czas spędzony przez produkty w medium grzewczym jest sumą czasu trwania nagrzewania i ekspozycji.

Media chłodzące

Do chłodzenia wyrobów stalowych zwykle stosuje się różne media hartownicze: wodę, roztwory soli, stopioną sól, oleje mineralne i tak dalej. Media hartownicze różnią się znacznie pod względem właściwości fizycznych.

Najlepszym medium do hartowania metalu jest takie, w którym chłodzenie następuje szybko przy 500-650 stopniach i powoli przy 200-300 stopniach. Obecnie nie ma uniwersalnego środowiska.

Rodzaje hartowania

Różne rodzaje hartowania różnią się sposobem chłodzenia. Im bardziej złożony kształt przedmiotu obrabianego, tym bardziej odpowiedzialnie należy podjąć się doboru czynnika chłodzącego. Produkty powinny stać się stałe, bez pęknięć.

Pełne utwardzenie dzieli się na następujące odmiany:

1. W jednej chłodnicy. Najłatwiejsza i najpopularniejsza metoda. Obrabiany przedmiot podgrzany do temperatury hartowania jest zanurzany w medium chłodzącym. Siedzi tam, aż całkowicie się ochłodzi. Ta metoda służy do hartowania prostych wyrobów wykonanych ze stali węglowej/stopowej. Półfabrykaty ze stali węglowej są chłodzone w wodzie (z wyjątkiem produktów o promieniu mniejszym niż 2 milimetry), ze stali stopowej - w oleistej cieczy. Metoda ta może być stosowana w realizacji zmechanizowanego hartowania metali.

2. W 2 środowiskach (przerywane). Metoda, w której produkt jest schładzany w wodzie, a następnie zanurzany w innym medium chłodzącym w celu utwardzenia (ciecz oleista). Metodę stosuje się przy obróbce narzędzia wykonanego z metalu o wysokiej zawartości węgla.
Wadą tej metody jest to, że nie jest łatwo określić czas przebywania produktu w wodzie. Jeśli prześwietlisz przedmiot w wodzie, wypaczy się, pojawią się na nim pęknięcia. Specjalista stosujący takie metody hartowania musi być doświadczony i wysoko wykwalifikowany.

3. Smugi. Detale, dla których osiągnięto temperaturę hartowania, są chłodzone strumieniem wody. Podobny jest używany podczas obróbki sekcji wewnętrznych, wykrojników, wykrojników i innych narzędzi do tłoczenia, w których część robocza musi mieć strukturę martenzytyczną.

Jeżeli stosuje się takie metody utwardzania, płaszcz parowy nie powstaje. Szczegóły są kalcynowane głębiej niż przy zwykłym hartowaniu w wodzie. Szybkość chłodzenia zależy od poziomu temperatury, ciśnienia wody, promienia i liczby otworów w zraszaczu, kąta jaki tworzy strumień z obrabianym przedmiotem.

4. Samouwolnienie. Metoda polega na tym, że produkty są przechowywane w chłodni aż do całkowitego schłodzenia. W pewnym momencie chłodzenie jest zatrzymywane, aby zapewnić, że ciepło niezbędne do samoodpuszczania jest przechowywane w środku przedmiotu obrabianego. Ten moment jest określony empirycznie. Jakość obróbki cieplnej jest bezpośrednio zależna od kwalifikacji pracownika.

Hartowanie i odpuszczanie są kontrolowane przez odcienie, które pojawiają się na jasnej części przedmiotu obrabianego. Pojawienie się odcieni w temperaturze 200-300 stopni wynika z pojawienia się na produkcie cienkiej warstwy tlenku.

Takie metody hartowania stosuje się do obróbki narzędzi udarowych (dłuta, zadziory, rdzenie). W przypadku tych urządzeń twardość powinna zmniejszać się równomiernie i stopniowo.

5. Krok. Podgrzane półfabrykaty są chłodzone w wolno schładzającym się medium (stopiona sól, gorąca oleista ciecz). Podczas krótkiego czasu ekspozycji poziom temperatury wyrównuje się. Po tym następuje końcowe chłodzenie.

Stopniowe całkowite hartowanie zmniejsza naprężenia wewnątrz części. Jest często stosowany w przemyśle, zwłaszcza w produkcji narzędzi. Umożliwia edycję i prostowanie gorących produktów.

6. Izotermiczny. Takie całkowite utwardzenie polega na tym, że produkt jest podgrzewany do pożądanego poziomu temperatury i chłodzony w środowisku izotermicznym do 230-340 stopni. Ekspozycja półfabrykatów w ośrodku utwardzającym powinna wystarczyć, aby austenit całkowicie zamienił się w troostyt. Po przekształceniu utwardzony produkt jest chłodzony na powietrzu.

Ten rodzaj utwardzania stosuje się, gdy celem utwardzania jest uzyskanie jak największej wytrzymałości, plastyczności i lepkości.

Wady występujące podczas hartowania

Gdy produkt jest hartowany i odpuszczany, w jego wnętrzu powstają naprężenia. Powstają pęknięcia, część jest zdeformowana, wypaczona, odwęglona, ​​utleniona, pojawiają się miękkie plamy.

• Pęknięcia. Tego małżeństwa nie można naprawić, powstaje podczas obróbki cieplnej. W dużych produktach, takich jak matryce i matryce do kucia, pęknięcia mogą wystąpić nawet po utwardzeniu w oleistej cieczy. W związku z tym takie produkty należy schłodzić do stu pięćdziesięciu stopni z ostrym urlopem.
  Pęknięcia pojawiają się w przypadku wystąpienia błędów ogrzewania, a także gdy szybkość chłodzenia podczas hartowania jest zbyt wysoka. Zwykle pojawiają się w rogach półfabrykatów, wyglądają na łukowate lub kręte.
• Deformacja, wypaczenie. Powstają z tego powodu, że przekształcenia struktury i objętości są nierównomierne, podczas chłodzenia wewnątrz części pojawiają się naprężenia. W związku z tym przy zanurzaniu produktu w medium utwardzającym należy wziąć pod uwagę jego kształt i wielkość. Na przykład detale, które mają grube/cienkie elementy, są najpierw opuszczane do medium utwardzającego z częścią, która jest grubsza.

W produkcji wielkoseryjnej do każdego produktu wykonywane są specjalne uchwyty. Koszt ich rozwoju się zwraca. Produkty takie jak koła zębate, tarcze, płyty utwardzane są w urządzeniach prasujących/tłoczących. Pozwala to uniknąć wypaczenia.

• Odwęglenie. Proces ten z definicji polega na tym, że większość węgla jest usuwana z metalu. Część może być dekarbonizowana po podgrzaniu w piecach elektrycznych, płynach (kąpiele solne). Jest to znacząca wada, która znacznie obniża wytrzymałość produktu. Znalezienie tego jest trudne. Odbywa się to zwykle za pomocą mikroszczeliny.
• Miękkie plamy. Są to obszary obrabianego przedmiotu o obniżonej twardości. Wada może wynikać z obecności kamienia, brudu, odwęglenia, płaszcza parowego. Jest usuwany przez utwardzanie strumieniowe w słonej wodzie.
• Niewystarczająca twardość. Zazwyczaj wada objawia się podczas obróbki narzędzia, może być spowodowana powolnym chłodzeniem w medium hartowniczym, niską temperaturą. Aby to poprawić, produkt jest uwalniany w temperaturze sześciuset stopni, po czym zwykle ulega utwardzeniu.
• Przegrzanie. Struktura części przegrzanej jest gruboziarnista i połamana. Z tego powodu właściwości mechaniczne metalu są niskie. W celu zmielenia ziaren i przygotowania przedmiotu do nowego hartowania metal jest wyżarzany.
• Przechłodzenie W przypadku tej wady metalowa struktura zawiera ziarna martenzytu i ferrytu. Mają niską twardość. Wada jest eliminowana przez wyżarzanie metalu z wielokrotnym hartowaniem.

Co to jest hartowność? Jest to właściwość metalu, która charakteryzuje jego zdolność do utwardzania. Dla każdego rodzaju metalu konieczne jest dobranie optymalnej metody hartowania. Wybierając go, musisz również wziąć pod uwagę rodzaj produktu. W żadnym wypadku nie wolno przekraczać krytycznej szybkości utwardzania. Może to prowadzić do różnych wad, które trzeba będzie wyeliminować. Musisz również schłodzić część przez odpowiednią ilość czasu.

Jeśli jesteś zainteresowany zakupem sejfu metalowego, to w NPO Promet LLC znajdziesz sejfy, meble metalowe i przemysłowe, automatyczne systemy przechowywania oraz zamki elektroniczne o dowolnej klasie odporności na włamanie. Wystarczy zapoznać się z całym asortymentem. Harmonijne połączenie wieloletniego doświadczenia i innowacyjnych technologii pozwala nam tworzyć produkty niezawodne i bezpieczne.

Obróbka cieplna metalu jest jedną z głównych metod zwiększania jego parametrów: twardości, wytrzymałości. Najpopularniejszą i stosowaną procedurą jest hartowanie metalu. Służy ludzkości od wielu stuleci. Teraz ta procedura jest z powodzeniem przeprowadzana nie tylko w przedsiębiorstwach przemysłowych, ale także przez rzemieślników w życiu codziennym w celu ulepszenia wyrobów metalowych. Jeśli masz wiedzę na temat hartowania metalu w domu, twardość przedmiotu można zwiększyć nawet kilkakrotnie. Przyczyn tej operacji może być wiele. Na przykład taka operacja technologiczna jest stosowana, gdy konieczne jest nadanie takiej wytrzymałości, na przykład nożowi, aby mogły ciąć szkło.

Najczęściej narzędzia tnące poddawane są hartowaniu. Należy zauważyć, że obróbka cieplna jest przez niego wykonywana nie tylko wtedy, gdy wymagany jest wzrost twardości, ale także wtedy, gdy konieczne jest zmniejszenie tej cechy. Przy zbyt małej twardości część tnąca stanie się trudna w użyciu, zacznie się zacinać. Na bardzo wysokim - kruszy się pod obciążeniem.

Gdy istnieje potrzeba zwiększenia wytrzymałości produktu, nie trzeba się denerwować - hartowanie stali w domu może pomóc. Nie potrzebujesz specjalnego sprzętu i specjalnych narzędzi. Należy jednak rozumieć, że stale o niskiej zawartości węgla (niskowęglowe) nie ulegną tej procedurze. Stale narzędziowe i węglowe są łatwo obrabiane.

Co to jest hartowanie?

Technologia polega na wykonaniu obróbki cieplnej żelaza. Polega na podgrzaniu do określonych wartości temperatur, przy których zachodzą zmiany w strukturze sieci krystalicznej, a następnie szybkim schłodzeniu w ciekłym medium (woda, olej). Celem jest zwiększenie twardości.

Istnieje procedura, w której temperatura ogrzewania nie jest doprowadzana do momentu przemiany sieci krystalicznej. W takiej sytuacji ustala się stan charakterystyczny dla rozgrzanego metalu. Ten efekt nazywamy przesyconym roztworem stałym.

Hartowanie siatkowe stosuje się do stali i jej stopów. W przypadku metali nieżelaznych przewidziana jest procedura bez zmian polimorficznych.

Po zakończeniu takiej procedury stop stali będzie miał większą twardość, ale pojawi się zwiększona kruchość. Traci się właściwości plastyczności.

Aby zmniejszyć nadmierną kruchość po podgrzaniu przy zmianach struktury krystalicznej stosuje się inny proces - odpuszczanie. Odbywa się w niższej temperaturze, po czym następuje stopniowe schładzanie obrabianego przedmiotu. Z tego powodu w metalu zmniejszają się naprężenia i zmniejsza się kruchość.

Cechy procesu technologicznego

Hartowanie odbywa się w 2 etapach. W pierwszym przedmiot obrabiany jest podgrzewany do wymaganej temperatury, a w drugim jest chłodzony. Różne rodzaje metali i stali różnią się między sobą strukturą. Z tego powodu proces obróbki cieplnej jest inny.

Wiele organizacji oferuje hartowanie, ale cena usług nie będzie mała. Będzie to zależeć od masy obrabianego przedmiotu. Z tego powodu warto przeprowadzić odpowiednią obróbkę cieplną metalu w domu.

Kiedy wykonujesz operację samodzielnie, niezwykle ważne jest prawidłowe przeprowadzenie ogrzewania. Po podgrzaniu na powierzchni części nie powinny pojawiać się żadne czarne ani niebieskie plamy. Prawidłowemu procesowi nagrzewania towarzyszy jaskrawoczerwony kolor metalu. Film przedstawiający sposób nagrzewania pomoże Ci zrozumieć procedurę.

Aby podgrzać materiał do wymaganej temperatury, możesz użyć:

• Specjalny piekarnik elektryczny;
• Lampa lutownicza;
• Otwarty ogień z ognia.

Źródło ogrzewania należy dobrać na podstawie wartości temperatury, do której należy nagrzać przedmiot.

Metodę chłodzenia należy również wybrać na podstawie właściwości metalu, a także pożądanego efektu końcowego. Na przykład, jeśli konieczne jest hartowanie nie całego przedmiotu, ale tylko oddzielnej części, konieczne jest również punktowe chłodzenie. W tym celu odpowiedni jest strumień wody.

Technologia hartowania może obejmować chłodzenie chwilowe, stopniowe lub wielostopniowe.

Szybki proces chłodzenia polega na użyciu jednego rodzaju chłodziwa. Nadaje się do hartowania stali węglowej lub stopowej. Do schłodzenia w ten sposób potrzebny jest jeden odpowiedni pojemnik.

Gdy inny rodzaj stali wymaga hartowania lub odpuszczania, stosuje się dwustopniowe metody chłodzenia. W takim przypadku podgrzany przedmiot najpierw umieszczany jest w zbiorniku z wodą, a następnie przenoszony do oleju – mineralnego lub syntetycznego, w którym przeprowadzany jest późniejszy proces chłodzenia. Ale surowo zabrania się natychmiastowego umieszczania rozgrzanej części w oleju, ponieważ może się zapalić.

Do prawidłowego doboru trybów hartowania dla różnych rodzajów stali konieczne jest skorzystanie z odpowiednich tabel.

Do stali szybkotnących

Do stali narzędziowych stopowych

Do stali narzędziowych węglowych

Medium chłodzące

Osiągnięty wynik utwardzania będzie w dużej mierze zależał od schematu chłodzenia. Różne stale, jak wspomniano powyżej, są chłodzone różnymi rodzajami. Tak więc w przypadku stali niskostopowych stosuje się wodę lub roztwory, a w przypadku stali nierdzewnych stosuje się olej i odpowiednie roztwory.

Ważną kwestią jest to, że przy wyborze czynnika chłodzącego należy wziąć pod uwagę, że woda chłodzi część szybciej niż olej. Na przykład woda o temperaturze 18°C ​​może schłodzić stop o temperaturze 600°C w ciągu 1 sekundy. Olej może obniżyć temperaturę tylko o 150°C.

Aby uzyskać wysoką twardość metalu, proces chłodzenia przeprowadza się pod strumieniem zimnej wody. Można również przygotować roztwory soli w celu zwiększenia efektu utwardzania. Do wody dodaje się około 10% soli. Stosowane są również kwaśne ciecze zawierające co najmniej 10% kwasu, głównie siarkowego.

Oprócz chłodziw ważnym punktem będzie tryb i prędkość chłodzenia. Temperatura musi spaść o co najmniej 150°C/sek. Tak więc za trzy sekundy wartość temperatury powinna spaść do 300 ° C. Następnie możliwe jest chłodzenie z dowolną prędkością, ponieważ powstała struktura w procesie szybkiego chłodzenia nie ulegnie dalszemu zniszczeniu.

Należy pamiętać, że zbyt szybki proces chłodzenia prowadzi do zwiększonej kruchości. Ten punkt należy wziąć pod uwagę podczas samoutwardzania.

Można wyróżnić następujące metody chłodzenia:

• Korzystanie z jednego środowiska. Obrabiany przedmiot jest umieszczany w cieczy i tam całkowicie chłodzony;
• W 2 środowiskach. Stosuje się olej i wodę (roztwory soli). Stale węglowe są najpierw chłodzone wodą, a następnie w oleju;
• metoda strumieniowa. Przedmioty obrabiane są chłodzone pod bieżącą wodą. Wygodny sposób na utwardzenie poszczególnych sekcji;
• Metoda krokowa z kontrolą temperatury.

Hartowanie stali nad otwartym ogniem

Jak wspomniano powyżej, możliwe jest hartowanie metalu w domu, używając do tego otwartego płomienia ognia. Wszystko zaczyna się oczywiście od rozpalenia ognia i przygotowania dużej ilości rozżarzonych węgli. Potrzebne będą również 2 pojemniki. Do pierwszego wlewa się zimną wodę, a do drugiego olej (syntetyczny/mineralny).

Do wydobycia gorącego metalu potrzebne będą szczypce lub podobne narzędzie. Po przygotowaniu narzędzia i utworzeniu wystarczającej ilości węgla można układać przedmioty.

Kolor węgli w ogniu jest w stanie sygnalizować ich temperaturę. Najgorętsze są te z jasnym białym odcieniem. Konieczne jest również obserwowanie koloru ognia w ogniu. Sygnalizuje również stopień nagrzania wnętrza. Optymalną sytuacją jest kolor płomienia tonów karmazynowych, a nie biały. Ostatni przypadek mówi o zbyt wysokiej temperaturze ognia. Istnieje ryzyko przegrzania.

Należy również uważnie obserwować to, jaki kolor przybiera rozgrzane żelazko. Nie dopuścić do powstania ciemnych plam na krawędzi tnącej. Jeśli metal zmieni kolor na niebieski, oznacza to, że stał się nadmiernie miękki i plastyczny. Nie warto osiągać tego stanu.

Po zakończeniu kalcynacji do wymaganego poziomu można rozpocząć kolejny etap chłodzenia. Na początek obrabiany przedmiot umieszczany jest w zbiorniku oleju. Odbywa się to w kilku przejściach w odstępie trzech sekund, z maksymalną ostrością. Przerwa między opuszczaniami powinna być stopniowo zwiększana. Po utracie jasności stali możliwe jest rozpoczęcie procesu chłodzenia w wodzie.

Gdy część jest chłodzona w wodzie, wymagana jest ostrożność. Na jego powierzchni mogą pozostać kropelki oleju, które mogą się zapalić. Również po zanurzeniu części należy wymieszać wodę - aby się schłodziła. Możliwe jest wizualne przestudiowanie procesu na wideo.

Do obróbki cieplnej niektórych gatunków stali i metali nieżelaznych temperatura otwartego płomienia ognia nie wystarczy, ponieważ. nie będzie w stanie rozgrzać żelaza do 9000 stopni. Wymaga to użycia specjalnych pieców - muflowych lub elektrycznych. Wykonanie opcji elektrycznej w domu nie jest łatwym przedsięwzięciem, ale można stworzyć sprzęt do mufli.

Komora do hartowania DIY

Jeśli zrobisz piec muflowy w domu, pozwoli to na hartowanie specjalnych gatunków stali. Głównym elementem, który będzie potrzebny do montażu, jest glina ogniotrwała. Będzie musiała zakryć wnętrze pieca. Grubość powłoki powinna wynosić do 1 cm.

Aby stworzyć niezbędny kształt i wymiary, zaleca się wcześniejsze przygotowanie formy tekturowej, która jest impregnowana parafiną. Zostanie na nim umieszczona glina. Jest rozcieńczana wodą. Następnie lewą stronę tekturowego wykroju pokrywa się gęstą jednorodną masą. Sam karton pozostanie w tyle, gdy wyschnie. Metalowy półfabrykat zostanie umieszczony w otworze zamykanym drzwiami (również wykonanym z gliny).

Komorę i drzwi należy najpierw wysuszyć na wolnym powietrzu, a następnie dodatkowo w temperaturze 100°C. Następnie wypala się je w piecu ze stopniowym wzrostem temperatury do 900°C. Po zakończeniu wypalania i schłodzenia elementy są połączone.

Gotowa komora jest owinięta drutem nichromowym. Jego średnica wynosi 0,75 mm. Pierwsza i ostatnia warstwa są ze sobą skręcone. Podczas nawijania konieczne jest pozostawienie przerw między zwojami. Muszą być również wypełnione gliną, aby zapobiec zwarciom. Po wyschnięciu gliny z izolacją i drutem, powierzchnia jest ponownie pokryta gliną. Grubość około 12 cm.

Gdy warstwa powierzchniowa wyschnie, kamera powinna zmieścić się w metalowej obudowie. Szczelina między metalem a glinianą komorą jest wypełniona wiórami azbestowymi. Aby zapewnić dostęp do wnętrza, metalowa skrzynka musi mieć również wewnątrz drzwi wyłożone płytkami ceramicznymi. Wszelkie pozostałe ubytki należy wypełnić gliną i grysem.

Drut Nichrom jest wyprowadzony z tyłu ramy. Doprowadzone zostanie do niego napięcie elektryczne. Aby kontrolować temperaturę i procesy wewnątrz, w przedniej części można wykonać parę otworów o średnicy 1-2 cm.

Taki domowy produkt pozwoli na samodzielne hartowanie wszelkich narzędzi wykonanych ze stali, które wymagają podwyższonych temperatur (do 950°C). Jego waga wyniesie około 10 kg. Ponadto znacznie zaoszczędzi na modelach seryjnych, które są dość drogie.

Jak hartować nóż w domu? To pytanie pojawia się u wielu domowych rzemieślników. Hartowanie metalu to jeden z rodzajów obróbki cieplnej, który pozwala na deformację i zmianę stanu substancji.

Ta metoda poprawiania właściwości broni była stosowana od czasów starożytnych. Na przykład w średniowieczu hartowanie służyło do zwiększania wytrzymałości i twardości różnych przedmiotów: od zwykłych noży po siekiery i sierpy.

Dzięki rozwojowi technologii, teraz ta obróbka cieplna jest dostępna nie tylko w przedsiębiorstwach przemysłowych, w których jest specjalny sprzęt, ale także w domu. Porozmawiamy o tym szczegółowo w tym artykule.

Jak wspomniano wcześniej, hartowanie jest jednym z rodzajów obróbki cieplnej metali. Oznacza to ogrzewanie ciała do tego stopnia, że ​​możliwa staje się zmiana jego sieci krystalicznej. Po takiej obróbce nóż lub inny metalowy przedmiot staje się nieco twardszy i mocniejszy, a jego plastyczność zostaje całkowicie utracona do następnego utwardzenia.

Jest też koncepcja wakacji. Jest to kolejny rodzaj obróbki cieplnej, za pomocą którego zmniejsza się naprężenie metalu, który uzyskuje podczas procesu hartowania.

Warto wiedzieć, że hartowanie odbywa się wyłącznie na korpusach ze stali nierdzewnej, a także stopach, z których są wykonane. Dzięki swojej strukturze produkt posiada wysoki wskaźnik twardości, co wpływa na jego kruchość. Dzięki odpowiedniej obróbce cieplnej, a następnie szybkiemu odpuszczaniu, kruchość przedmiotu może zostać zmniejszona i może być wykorzystana w różnych zastosowaniach.

Właściwe chłodzenie (urlop)

Aby osiągnąć niezbędne właściwości metalu, należy z odpowiedzialnością podejść do wyboru czynnika chłodzącego, w którym proces ten będzie przebiegał.

Lista chłodziw, który jest odpowiedni dla naszego przypadku, wygląda tak:

Prawidłowa temperatura

Przed rozpoczęciem procesu hartowania stali w domu konieczne jest zrozumienie reżimu temperaturowego, którego należy przestrzegać, aby uzyskać wynik wysokiej jakości. Produkt musi być równomiernie podgrzać do temperatury rzędu 700-850 stopni Celsjusza, a następnie szybko uwolnić do 400-500 za pomocą jednej z opisanych powyżej metod.

Jak hartować metal w domu?

Istnieje wiele sposobów, które obejmują różne techniki i inne urządzenia. Jednak w tym artykule przyjrzymy się dwóm najpopularniejszym, które najlepiej nadają się do użytku domowego: w piekarniku lub piekarniku i na ogniu.

Nie ma zasadniczej różnicy między tymi metodami. Najważniejsze jest umieszczenie noża lub innego produktu w piekarniku lub ogniu i monitorowanie jego temperatury.

Pierwszym krokiem jest wyżarzanie, czyli główny etap obróbki cieplnej. Ważne jest monitorowanie temperatury stali i zapobieganie przegrzaniu. Jeśli nie ma specjalnego urządzenia, które może zmierzyć jego aktualny wskaźnik, możesz go ocenić na podstawie koloru ciepła:

Gotowość do utwardzenia można również sprawdzić za pomocą konwencjonalnego magnesu. Jeśli przestał „przyklejać się” do metalu, to jego temperatura wynosi około 760 stopni i należy jak najszybciej przystąpić do chłodzenia.

Dla wygodniejszego urlopu możesz również sprawdzić kolor produktu, a więc:

Jak widać, hartowanie wyrobów stalowych w domu jest dość proste. Należy jednak zawsze pamiętać o środkach bezpieczeństwa, a także o instrukcjach opisanych w tym artykule.

Proces hartowania stali pozwala na około 3-4 krotne zwiększenie twardości produktu. Wielu producentów przeprowadza podobny proces w czasie produkcji, ale w niektórych przypadkach trzeba go powtórzyć, ponieważ twardość stali lub innego stopu jest niska. Dlatego wielu zastanawia się, jak hartować metal w domu?

Metodologia

W celu przeprowadzenia prac przy hartowaniu stali należy wziąć pod uwagę, jak taki proces przebiega prawidłowo. Hartowanie to proces zwiększania twardości powierzchni żelaza lub stopu, polegający na podgrzaniu próbki do wysokiej temperatury, a następnie jej schłodzeniu. Pomimo tego, że na pierwszy rzut oka rozważany proces jest prosty, różne grupy metali różnią się osobliwą strukturą i właściwościami.

Obróbka cieplna w domu jest uzasadniona w następujących przypadkach:

1. W razie potrzeby utwardź materiał, na przykład na krawędzi tnącej. Przykładem jest hartowanie dłut i dłut.
2. W razie potrzeby zwiększ plastyczność przedmiotu. Często jest to konieczne w przypadku kucia na gorąco.

Profesjonalne hartowanie stali to kosztowny proces. Koszt 1 kg zwiększenia twardości powierzchni kosztuje około 200 rubli. Możliwe jest zorganizowanie hartowania stali w domu tylko z uwzględnieniem wszystkich cech zwiększania twardości powierzchni.

Cechy procesu

Możliwe jest przeprowadzenie hartowania stali z uwzględnieniem następujących punktów:

1. Ogrzewanie musi być równomierne. Tylko w tym przypadku struktura materiału jest jednorodna.
2. Nagrzewanie stali powinno odbywać się bez powstawania czarnych lub niebieskich plam, co wskazuje na silne przegrzanie powierzchni.
3. Próbki nie wolno podgrzewać do skrajnego stanu, ponieważ zmiany w strukturze będą nieodwracalne.
4. Jasnoczerwony kolor metalu wskazuje na poprawność nagrzewania stali.
5. Chłodzenie musi być również prowadzone równomiernie, do czego używana jest kąpiel wodna.

Wyposażenie i cechy procesu

Do ogrzewania powierzchni często używa się specjalnego sprzętu. Wynika to z faktu, że podgrzanie stali do temperatury topnienia jest dość trudne. W domu często używany jest następujący sprzęt:

1. piec elektryczny;
2. lampa lutownicza;
3. piec termiczny;
4. duże ognisko, które jest zbudowane wokół, aby przekierować ciepło.

Przy wyborze źródła ciepła należy wziąć pod uwagę fakt, że część musi być całkowicie umieszczona w piecu lub ogniu, na którym odbywa się ogrzewanie. Prawidłowy będzie dobór sprzętu również zgodnie z rodzajem metalu, który będzie przetwarzany. Im wyższa wytrzymałość konstrukcji, tym bardziej stop jest podgrzewany w celu nadania plastyczności.

W przypadku konieczności hartowania tylko części części stosuje się hartowanie strumieniowe. Zapewnia, że ​​strumień zimnej wody uderza tylko w określoną część.

Do chłodzenia stali często używa się wanny z wodą lub beczki, a także wiadra. Należy wziąć pod uwagę fakt, że w niektórych przypadkach następuje stopniowe schładzanie, w innych szybkie i gwałtowne.

Zwiększenie twardości na otwartym ogniu

W życiu codziennym hartowanie często przeprowadza się na otwartym ogniu. Ta metoda nadaje się tylko do jednorazowego procesu utwardzania powierzchni.

Całą pracę można podzielić na kilka etapów:

1. najpierw musisz rozpalić ogień;
2. w momencie rozpalania przygotowywane są dwa duże pojemniki, które będą odpowiadały rozmiarowi części;
3. Aby ogień dawał więcej ciepła, musisz dostarczyć dużą ilość węgla. przez długi czas dają dużo ciepła;
4. jeden pojemnik powinien zawierać wodę, drugi - olej silnikowy;
5. należy użyć specjalnych narzędzi, za pomocą których będzie utrzymywany gorący przedmiot. na filmie często można znaleźć szczypce kowalskie, które są najskuteczniejsze;
6. po przygotowaniu niezbędnych narzędzi należy umieścić przedmiot w samym środku płomienia. jednocześnie możliwe jest zakopanie części w głębi węgli, co zapewni podgrzanie metalu do stanu topnienia;
7. węgle o jasnym białym kolorze są gorętsze niż inne. proces topienia metalu musi być ściśle monitorowany. płomień powinien być szkarłatny, ale nie biały. jeśli ogień jest biały, istnieje możliwość przegrzania metalu. w tym przypadku wydajność ulega znacznemu pogorszeniu, a żywotność ulega skróceniu;
8. właściwy kolor, jednolity na całej powierzchni, decyduje o równomierności nagrzewania metalu;
9. jeśli nastąpi ciemnienie do niebieskiego, oznacza to silne zmiękczenie metalu, to znaczy, że staje się on nadmiernie plastyczny. nie powinno to być dozwolone, ponieważ struktura jest znacznie naruszona;
10. gdy metal jest w pełni rozgrzany, należy go usunąć z siedliska;
11. następnie rozgrzany metal należy umieszczać w pojemniku z olejem z częstotliwością 3 sekund;
12. ostatni etap można nazwać zanurzeniem części w wodzie. Jednocześnie okresowo przeprowadza się wstrząsanie wody. Wynika to z faktu, że woda wokół produktu szybko się nagrzewa.

Podczas wykonywania pracy należy zachować ostrożność, ponieważ gorący olej może uszkodzić skórę. Na filmie możesz zwrócić uwagę na to, jaki kolor powinna mieć powierzchnia po osiągnięciu pożądanego stopnia plastyczności. Ale do hartowania metali nieżelaznych często konieczne jest wywieranie temperatury w zakresie od 700 do 900 stopni Celsjusza. Praktycznie niemożliwe jest podgrzewanie stopów metali nieżelaznych na otwartym ogniu, ponieważ nie można osiągnąć takiej temperatury bez specjalnego sprzętu. Przykładem jest zastosowanie pieca elektrycznego, który jest w stanie nagrzać powierzchnię do 800 stopni Celsjusza.

Obróbka cieplna metalu prowadzona jest od wielu stuleci. Pozwala znacznie poprawić właściwości użytkowe materiału, zmienić niektóre właściwości. Hartowanie to rodzaj obróbki cieplnej. Jeszcze przed pojawieniem się broni palnej ostrza były wzmacniane poprzez hartowanie metalu użytego do ich produkcji. Dziś w domu można hartować śrubę, siekierę, dłuto, ostrze, drut i wiele innych produktów. Warto zastanowić się bardziej szczegółowo w domu i jakie trudności mogą się w tym przypadku pojawić.

Istota hartowania wyrobów metalowych

Aby właściwie hartować żelazo i inne metale, należy wziąć pod uwagę istotę tego procesu.

Cechy tego rodzaju obróbki cieplnej obejmują:

• Hartowanie oznacza podgrzanie materiału do temperatury, która może zmienić jego strukturę. W metalach strukturę reprezentuje sieć krystaliczna.
• Proces obejmuje również chłodzenie materiału, do którego można użyć oleju lub wody.

Celem takiej obróbki cieplnej jest zwiększenie twardości struktury stali lub innego stopu.

Hartowanie jest również związane z procesem zwanym odpuszczaniem. Przeprowadza się go w celu zmniejszenia kruchości konstrukcji po obróbce cieplnej. Hartowanie odbywa się w niższej temperaturze, a chłodzenie trwa znacznie dłużej. Znaczenie tego procesu jest ogromne, w przeciwnym razie w konstrukcji mogą powstać poważne wady.

Należy pamiętać, że nie wszystkie metale nadają się do takiej obróbki cieplnej. Bardzo często poprawiane są właściwości fizyczne i mechaniczne stali konstrukcyjnych, np. stali 45, a także niektórych stopów stopowych (65G, U7Kh).

Aluminium i wiele innych stopów metali nieżelaznych poddaje się obróbce cieplnej, w której sieć krystaliczna pozostaje niezmieniona. Można to osiągnąć przez ogrzewanie do niskich temperatur, a następnie szybkie schłodzenie w różnych środowiskach.

Funkcje technologiczne

Istnieją 3 główne etapy obróbki cieplnej stali:

Hartowanie noża w domu jest możliwe, wymaga to konwencjonalnego piekarnika, miejsca do pracy, a także pojemnika z olejem lub wodą do schłodzenia metalu.

Dużo uwagi poświęca się doborowi metody chłodzenia stali. Istnieją następujące metody:

Hartując w warunkach domowych należy pamiętać, że zbyt szybkie schłodzenie powoduje zwiększoną kruchość konstrukcji. Ważne jest, aby zapewnić równomierne chłodzenie, co pozwala uzyskać jednolitą strukturę.

Należy zachować ostrożność podczas pracy z gorącą stalą. Nie wykonywać takich prac w pobliżu materiałów łatwopalnych.

Powrót