Как закалить нож

Изготовление горна

Это оборудование можно купить или сделать самостоятельно. Это специальная печь, позволяющая достигать высоких температур. Посмотрим, можно ли ее сделать дома.

Инструкция по изготовлению простого горна

Купите шамотный кирпич, он устойчив к нагреву до 2500 градусов.
Внутри трубы – цилиндр диаметром около 10 см.
Снаружи кирпичная облицовка.
Для укрепления используйте стальные уголки.
Сверху цилиндра, посередине горна установите чугунный колосник.
К трубе снизу прикрепите вентилятор и заглушку, чтобы очищать золу.
Оборудуйте систему вентилями, чтобы можно было при необходимости прочистить ее.
Поставьте новое оборудование на ножки по росту мастера.

Как сделать кованые ножи из напильника или троса?

Напильник изготавливается из износостойкой стали, в связи с чем достаточно часто из данного инструмента изготавливаются ножики. Такие клинки будут иметь хорошую режущую кромку.

Нож, выкованный из троса, уступает по своим характеристикам другим, но клинок обладает необыкновенно красивым рисунком, напоминающим дамасскую сталь.

Первым делом нужно будет выполнить очистку инструмента от насечек и ржавчины. Данное действие можно сделать, используя болгарку. Если есть необходимость, от напильника надо будет отрезать заготовку нужной длины. После этого изделие приваривается к арматурному пруту и засовывается в печку. Изделие надо нагреть до необходимой температуры, после чего можно будет приступить к раскатке изделия до нужной толщины. Далее делается острие и кромка для резки. Хвостовик ножика из данного инструмента рекомендуется делать под накладную рукоятку.

Трос нужно расколоть до красного цвета, после чего вынуть его из печки и посыпать бурой. После этого трос нужно раскалить до 1000°С, снова вынуть из печки и начать проковывать

Удары наносятся молотком, при этом важно стараться сохранить все волокна вместе

В конечном итоге может получиться полоса стали, которая состоит из нескольких слоев. Из нее можно будет ковать нож необходимой формы.

Травление лезвия и создание рукояти

Прошедший все этапы термической обработки нож шлифуют металлической щёткой, наждачкой и войлочным кругом для придания лезвию гладкости. Предотвратить окисление железа можно с помощью травления — погружения в хлорное железо. В результате материал покрывается матовой защитной плёнкой. При отсутствии хлорного железа можно протереть лезвие уксусом или использовать для травления кашицу из тёртого сырого картофеля. Покрывающая травленую сталь плёнка оберегает поверхность ножа от появления ржавчины, поэтому следует избегать нарушения её целостности.

При установке наборной рукояти производится сборка отдельных частей с последующим плотным сжатием их на резьбе. На хвостовик надевается больстер, который можно выточить из алюминия, латуни или дюралюминия. Для крепления боковых накладок, деревянных или изготовленных из кости, применяют заклёпки, можно усилить их эпоксидной смолой. При использовании кожи на материал наносят специальный клей и плотно наматывают на ручку. Перед насадкой на хвостовик рога оленя, просверленное в костном веществе отверстие заполняют эпоксидной смолой. Для придания рукояти законченного вида её материал можно подточить, отшлифовать и обработать воском.

Закалка и термообработка топора

Кузнец Валерий Самович: “На примере топора, хочу рассказать о термообработке стали в домашних условиях, которая включает в себя три стадии: отжиг, закалку и отпуск. Потребность в закалке возникает в том случае, если производителем нарушена технология термообработки.

Если топор при работе быстро тупится, на острие появляются вмятины, то сталь мягкая. И это значит, что топор не закален. А если острие выкрашивается или растрескивается, то есть, сталь очень твердая и хрупкая, то это возможно в том случае, если не был проведен отпуск после закалки”. Оценить твердость стали, а значит и качество закалки нам поможет незатертый напильник с мелкой насечкой.

Если твердость стали высокая, то напильник по ней скользит почти не цепляя. Если твердость стали средняя, то напильник ее чуть-чуть берет. И если твердость стали низкая и напильник ее спокойно берет, то значит, эта сталь не закалена, либо были нарушена технология термообработки.

В случае с этим топором напильник берет его легко. В этом случае, а также в случае повышенной хрупкости, топор подвергаем полному циклу термообработки. Вначале отжиг, а затем закалка и отпуск. Правильной закалкой топора считается такая закалка, при которой разные части топора закалены по-разному.

В районе лезвия, на расстоянии примерно трех сантиметров от острия твердость стали должна быть высокой. Твердость остальной части топора должна быть гораздо меньше. Такая закалка обеспечивает износоустойчивость лезвия и пластичность остальной части.

И является гарантией того, что при работе не лопнет обух или не отломается полотно.

Гост 18578 – 89 топоры строительные

Следующий момент, который мы должны знать для проведения эффективной термообработки, это марка стали, из которой изготовлен топор.

Все строительные топоры, которые изготавливались в Советском Союзе и изготавливаются сейчас на постсоветском пространстве, должны соответствовать ГОСТу 18578 – 89 Топоры строительные.

Этот ГОСТ оговаривает марки сталей для изготовления топоров. Каждая из этих сталей имеет свои температурные режимы термообработки. И свои закалочные среды.

Узнать об этом можно в марочниках сталей или в справочниках термиста, которые есть в свободном доступе в библиотеке. Однако, хочу подчеркнуть тот факт, что основным материалом для изготовления топоров являются стали У7 и У7А. Топор, который я выбрал для экспериментов, имеет клеймо.

Сверху год выпуска – 1963. Слева – размер по ГОСТу А2. Справа – сталь. Из которой изготовлен топор. Это инструментальная, углеродистая сталь У7. Режимы термообработки для стали У7 следующие:

Перед термообработкой надо затупить режущую кромку топора, чтобы его толщина стала примерно один миллиметр.

Отпуск

Последняя операция термообработки называется отпуск. Отпуск необходим для уменьшения хрупкости закаленной стали и снятия внутренних напряжений в металле, появившихся в процессе закалки. Отпуск я делаю в обычной духовке.

Топор выдерживается один час при температуре 300 градусов, а затем остывает на воздухе. Вот такой красавчик у нас получился после отпуска. Цвет побежалости – синий, свидетельствует о том, что температура отпуска была примерно 300 градусов.

Увидеть этот цвет можно, если повернуть определенным образом поверхность металла к освещению. Проверяем твердость металла после отпуска, и убеждаемся, что лезвие стало чуть мягче. Как мы уже знаем, температура закалки У7 стали 800-830 градусов. И уменьшать ее нельзя.

Чем выше температура отпуска, тем пластичнее и мягче будет сталь после отпуска. Данные о твердостях сталей после отпуска, в зависимости от температуры отпуска, есть на каждую марку в марочниках сталей.

Закалка с самоотпуском

Еще один способ закалки инструмента – это закалка самоотпуском. В начале инструмент разогревается в печи до температуры закалки. Затем, режущая часть охлаждается до температуры 150-170 градусов. После этого режущая часть зачищается от окалины для того чтобы видеть цвета побежалости. Смотрим, как идет фиолетовый цвет.

Инструмент выдерживается на воздухе до тех пор, пока тепло от раскаленной части не нагреет охлажденную часть до температуры 250-300 градусов. Об этом мы судим по цвету побежалости. Все фиолетовое. Охлаждаем. В качестве закалочной среды используется вода. Только для охлаждения режущей части она нагрета до 30 градусов.

А для окончательного охлаждения топора она нагрета до 50 градусов.

Изготовление рукояти

Перед изготовкой рукояти для изделия, следует определиться с внешним видом, материалами и формой. Материал можно использовать любой, который имеется под рукой. Гармоничным вариантом считается деревянная рукоять.

Рукоять ножа из напильника

Процесс включает в себя несколько этапов:

Подбор материалов, возможно использовать разные виды дерева для уникального дизайна.
Необходимо изготовить больстер, нижнюю часть ножа. Используется остаток напильника или другого металла.
Накладываются деревянные куски друг на друга, между собой склеиваются эпоксидным клеем.
Чтобы склеить куски между собой качественнее и быстрее, нужно использовать пресс.
Обрезка лишних частей происходит пилой, после чего обрабатывается шкуркой до необходимой формы.
Рукоятка при готовом виде покрывается лаком для большей сохранности, возможно использование морилки для затемнения.

Заточка производится обычным способом на шлифовальном станке.

Рукоятка может быть выполнена из материалов кожи, оленьего рога или других материалов. Установка зависит от формы, к каждому виду необходим индивидуальный подход. Кожаный ремень плотно надевают на площадь рукоятки, склеивая специальным клеем.

Технология последующего отпуска

Как уже указывалось, для получения структуры сорбита изделия из стали 65Г подвергают только высокому отпуску при температурах 550…600 °С, с охлаждением на спокойном воздухе. Для особо ответственных деталей иногда проводят дополнительный низкий отпуск. Диапазон его температур — 160…200 °С, с последующим медленным охлаждением на воздухе. Такая технология позволяет избежать накапливания термических напряжений в изделии, и повышает его долговечность. Для отпуска можно применять не только пламенные, но и электрические печи, оснащённые устройствами для принудительной циркуляции воздуха. Время выдержки изделий в таких печах — от 110 до 160 мин (увеличенные нормативы времени соответствуют деталям сложной конфигурации и значительных поперечных сечений).

В качестве рабочих сред при закалке стали 65Г не рекомендуется использовать воду и водные растворы солей. Ускорение процесса охлаждения, которое вызывает вода, часто сопровождается неравномерностью прокаливания.

Итоговый контроль качества закалки состоит в оценке макро- и микроструктуры металла, а также в определении финишной твёрдости изделия. Поверхностная твёрдость продукции, изготовленной из стали 65Г, должна находиться в пределах 35…40 НRC после нормализации, и 40…45 НRC – после закалки с высоким отпуском.

Источник

Обработка подшипника и подготовка детали к ковке

В качестве заготовки ножа подойдет подвесной подшипник карданного вала автомашины или любой другой диаметром 100–150 мм. Например, допускается использовать экземпляры требуемых размеров от осевого механизма и приводного оборудования станков, подвижных агрегатов. Непосредственно исходником служит самая массивная часть изделия, называемая наружной обоймой подшипника. Она изготовлена из конструкционной стали марки ШХ15.

Способы разборки подшипника бывают разными. Поскольку кроме наружной обоймы ничего не понадобится, а расколоть обечайку ни в коем случае нельзя, применим самый «гуманный» способ – пиление металла болгаркой. Подшипник лучше зажать в тиски и распилить по возможности и внутреннее кольцо. Пилить внешнее кольцо лучше наискосок, тем самым формируя носик ножа. После распила зубилом разрушается сепаратор и удаляются все внутренности вместе с шариками. Если требуется, место среза разжимается слесарным инструментом. Окружность должна быть на 1–2 см длиннее ножа, поэтому лишние сантиметры заготовки отпиливаются.

Правила качественной закалки

Профессионалы и опытные любители сформулировали несколько правил качественной закалки ножей:

Необходимо позаботиться о защите рукояти при нагреве, травлении и других интенсивных воздействиях. Лучше всего на время этих работ рукоятку разобрать.
Для того чтобы проверить качество закаливания, к лезвию подводят напильник и делают несколько движений. Если закалка прошла успешно — напильник скользит по лезвию. Если нет — процедуру придется повторить.
Если прислушаться к заготовке во время закаливания, то начиная с некоторого момента можно услышать легкое посвистывание. Это признак того, что закалка состоялась и нож можно доставать.
При охлаждении нож опускают в жидкость вертикально, спинкой вниз. Это позволит избежать термических деформаций.
При охлаждении в воде, перед тем, как опустить нож, следует добавить в воду щепотку соли и размешать ее.

https://youtube.com/watch?v=z52PiptgGCY

Настоящее мастерство закалки ножей приходит только с опытом. Поэтому сначала лучше потренироваться на не очень ценных экземплярах.

Первичная обработка

Этап первичной обработки проводится для того, чтобы придать заготовке первичную форму, которая будет приближенно напоминать конечное изделие. Подготовительный этап характеризуется следующими особенностями:

Проводится ковка заготовки.
Структура материала уплотняется.

Приведенная выше информация определяет то, что нож из клапана можно изготовить только в случае наличия навыков кузнеца. Кроме этого, требуется соответствующая оснастка, которая применяется для нагрева материала и его деформации.

Создание спусков проводится при применении наждака. Этот этап можно охарактеризовать следующим образом:

Проводится формирование режущей кромки, а также острия.
Для точения рассматриваемой заготовки следует применять подходящий камень.

Этому этапу нужно уделить довольно много внимания, так как на данном этапе формируется рабочая часть лезвия.

Повысить качество и твердость поверхностного слоя можно путем выполнения закалки. Данная процедура заключается в воздействии высокой температуры, после чего нож из клапана охлаждается на открытом воздухе. Особенностями процедуры назовем следующие моменты:

Требуется печь.
Температура выдержки и время выбираются в зависимости от размеров заготовки.
Рекомендуется проводить охлаждение на открытом воздухе. За счет этого обеспечивается требуемая твердость, но выдерживается пластичность.

В целом можно сказать, что процедура закалки довольно проста и для этого не требуется специальное сложное оборудование.

Ножик из напильника плюсы и минусы

Изготовка самодельного ножа может показаться нецелесообразной при различном выборе на рынке. Нож производится для уникальности, изучения процесс производства. В качестве материалов может быть использована бурильная часть сверла, любой другой материал. Для твердого и качественного ножа используют сталь, при содержании которой используется углерод.

Нож из напильника

При изготовлении стоит выделить несколько минусов.

Трудоемкий процесс изготовления, который требует внимательности, соблюдения технического состояния. Ошибки допускать не рекомендуется, так как заготовка может быть испорчена или недостаточно крепка.
Из выбранного материала не получится изготовить гибкое изделие. Структура металла такова, что при изгибе он может рассыпаться и повредить другие поверхности или человека.

Плюсами возможно отметить параметры стали, технологию и процесс изготовки.

Долговечность правильно закаленного материала придаст уверенности при выполнении сложных работ.
Доступный материал — напильник, который найдется в любом хозяйстве или гараже. Сложный процесс может окупиться по сравнению с затратами на готовое изделие.
Толщина конструкции – более 6 миллиметров, что не относит его к категории холодного оружия.

Самодельное изделие из напильника сделает уникальными повседневные работы. Изготовление при соблюдении всех инструкций и шагов не столь сложно, а даже интересно. Любителям режущих материалов обязательно стоит изготовить нож самому.

Технология закалки ножа в печи, правила выбора температуры

Чтобы правильно закалить клинок, необходимо знать состав сплава, из которого он сделан:

сплав с низким содержанием углерода закаливают при температуре 750-950 С;
для высокоуглеродистой стали оптимальный температурный диапазон – 680-850 С;
легирующие сплавы стали с примесями подвергают разогреву до 850-1150 С.

Методика проведения закалки очень проста, с ней справится даже начинающий мастер. Чтобы закалить нож, сделанный из пилы, подшипника или рессоры, необходимо трижды прогреть клинок до заданной температуры в муфельной печи до ярко-красного цвета. В промежутках между нагревом изделие необходимо правильно охлаждать, при этом с каждым разом увеличивая время нахождения изделия в охлаждающей субстанции.

Как узнать, до какой температуры прогрелась закаляемая сталь? На производстве для этой цели используют специальное оборудование – пирометр. В домашних условиях мастера определяют температуру прокаливания по цвету стали.

Существует 4 группы оттенков, которые приобретает железо во время закалки:

красно-коричневый – температура закалки достигла 530-600 С;
бордовый – сплав нагрелся до 650-700 С;
ярко-красный – температура в муфельной печи в районе 750-950 С;
оранжевый – пик каления при температуре 950-1000 С.

По цвету стали легко можно определить температуру каления – чем светлее материал, тем жарче в муфельной печи. Если калению подвергается изделие с гладкой поверхностью, при нагреве на нем образуется разноцветный слой в виде радуги, свидетельствующий о протекающем процессе окисления. Чем ярче цвета, тем выше температура нагрева.

Как закалить сталь для ножа

Выбрав качественную сталь, дело остается за малым, но не менее важным – правильно осуществить термообработку металла.

Приступая к изготовлению ножа в домашних условиях, следует знать основные моменты и правила того, как закалить сталь для ножа, соблюдая которые удастся достичь максимального результата.

Процедура закаливания – обязательный этап при изготовлении изделия. Приступать к нему следует после того, как клинку задали нужную форму в процессе отжига. Эта манипуляция призвана снизить твердость детали для того, чтобы можно было следовать наброску будущего лезвия. Однако нож должен быть не только красивым, но и твердым, прочным, если им предполагается пользоваться. Вот здесь и приходит на помощь закалка металла для ножа.

Данная процедура начинается с доведения нужных образцов до необходимой температуры. Как уже было сказано, температура зависит от вида и марки стали, но в среднем можно назвать цифру в 700°С. Прогревание следует делать равномерно по всей длине изделия. Неравномерное прогревание, наравне с резким охлаждением, может спровоцировать различные дефекты, вызвать коробление стали. Узнать, прогрелась ли поверхность до нужной температуры, и можно ли ее вынимать для выполнения следующего этапа, подскажет цвет стали.

Вишнево-красный и алый цвет металла скажут о приобретении температуры, значением от 730 до 800°С. Приближение к светлым оттенкам желтого говорит о том, что градус «зашкалил» за отметку в 1100°С. При белом цвете произошел явный перекал, так как он показывает значение выше 1300°С.

Если деталь перекалить, то она будет безнадежно испорчена (приобретет необратимую хрупкость и ломкость, может просто рассыпаться) и придется начинать все с начала. Если недокалить сталь, то изделие окажется мягким, будет легко гнуться, но в этом случае, если правильно повторить процедуру, все можно исправить. Такая закалка увеличит твердость детали в 3 – 4 раза.

После того, как металлический клинок был закален, он становится очень твердым, но в то же время хрупким. Это для ножа ситуация недопустимая. Поэтому и существует следующий этап, направленный на возвращение клинку прочности (которую многие называют приоритетным качеством в ножах) – отпуск.

Он представляет собой повторное нагревание металла с последующим медленным остыванием. Это может быть как естественный процесс (остывание на воздухе), так и окунание в воду, в закалочные масла (это зависит от вида, марки, формы стали). В некоторых случаях используют технологию попеременного окунания в разные среды: и воды, и масла. При этом чистая вода не подойдет (может спровоцировать трещины), следует добавить в нее соль, к примеру. Эта манипуляция вернет детали не только прочность, но и вязкость, снимет внутреннее напряжение в сплаве.

Для отпуска изделие нужно вновь закалить, но теперь уже не до критической температуры, а до той, которая подходит для конкретного изделия. Отпуск бывает 3 видов:

низкотемпературный – нагрев до 250°С, что придаст детали хорошую износостойкость, однако сделает его непригодным для сильных силовых нагрузок. По сути, идеальный вариант для клинка ножа;
среднетемпературный – температура колеблется от 350 до 500°С. Это вариант для штампов, пружин;
высокотемпературный – от 500 до 680°С. Так нагревают детали, которые подвергаются ударным нагрузкам (валы).