Как правильно закалить топор?

Закалка и термообработка топора

Закалка топора в домашних условиях

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.

Отжиг

Итак, приступаем к термообработке. Первая операция называется отжиг. Перед закалкой топора или любого другого инструмента необходимо выполнить отжиг. Отжиг — это своеобразное обнуление структурной памяти металла. Заключается он в нагревании всего инструмента до температуры 740-760 градусов и постепенном охлаждении до 550 градусов. Со скоростью примерно 30-50 градусов в час. Отжиг лучше всего проводить в кирпичной печи. Самый важный вопрос, как определить температуру металла. Профессионал легко определит температуру по цвету. Ну, а новичку на помощь придет обычный магнит.

Дело в том, что сталь, так же как и железо, перестает магнититься при температуре 768 градусов. По мере нагрева магнитом проверяем магнитится ли сталь. Когда магнит перестанет приставать к стали, это значит, что температура нашего топора превысила 768 градусов и больше нагревать его не нужно. Запоминаем цвет свечения для температуры 768 градусов. Он называется красно-бордовый. Это знание нам понадобится при закалке, которая производится при температуре 800-830 градусов, что соответствует переходу от темновато красного к красному цвету. На экране вы видите таблицу цветов каления и побежалости для углеродистой стали.

Хочу обратить ваше внимание на то, что камера искажает реальный цвет, делая его светлее. Итак, требуемая для отжига температура достигнута. Угли сдвигаем подальше от топора, печь закрываем, задвигаем главную задвижку и оставляем часов на 10. Пусть топор остывает вместе с печью. В процессе отжига улучшается микроструктура металла, снимается внутреннее напряжение и уменьшается твердость. После остывания отожженная сталь становится мягкой и легко берется напильником.

Закалка

Следующая операция термообработки – закалка. Как я уже говорил, закалка стали марки У7 производится при температуры 800-830 градусов. Нагревать топор можно на костре, в буржуйке или кирпичной печи. Как только металл перестанет магнититься, ждем еще несколько минут, а затем приступаем к закалке. Закалка производится в двух средах. Первая среда, это вода, подогретая до 30 градусов. Вторая – масло. В воду мы окунаем лезвие топора на 3-4 сантиметра. Интенсивно двигаем для того, чтобы паровая подушка не препятствовала охлаждению. Время нахождения в воде – порядка 3 секунд. Затем полностью окунаем топор в масло. Так как масло может загореться, держим наготове кусок плотной ткани. Для того, чтобы в случае возгорания закрыть ею ведро и прекратить доступ кислорода для горения. Контролируем твердость стали после закалки.

Лезвие после закалки получилось очень твердым, а значит и хрупким. Поэтому, путем отпуска его нужно будет сделать более мягким и пластичным. Для того, чтобы хорошо видеть цвета побежалости во время и после отпуска, зачищаем топор проволочным кругом. Вот, что имеем в итоге.

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. При более низких температурах закалки может не произойти вообще. А что же делать в том случае, если после закалки нам необходимо получить пластичную сталь, с относительно невысокой твердостью? При такой ситуации закаляем сталь, как положено, но увеличиваем температуру отпуска. 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.

Как правильно закалить топор в домашних условиях

Основные этапы закалки топора: важность процедуры и способы оценки качества обработки. Сорта стали для изготовления топоров. Возможные нарушения технологии закалки. Особенности проведения самостоятельной закалки. Этапы работы: отжиг, закалка, отпуск.

Закалка топора представляет собой процедуру термической обработки, суть которой заключается в нагреве металла до температуры выше критической с последующим быстрым охлаждением. Цель операции – повышение твердости и прочности материала со снижением пластичности. Технология закалки топора не отличается особой сложностью. В случае необходимости эту процедуру можно провести в домашних условиях.

Читайте также  Все заводы по производству запорной арматуры

Как самостоятельно закалить топор

В первую очередь необходимо убедиться в необходимости проведения рассматриваемой процедуры. Как правило, ее проводят в случае приобретения бюджетной модели топора. Для недобросовестных производителей характерны следующие ошибки:

  1. Отсутствие закалки. В этом случае материал топора будет очень мягким. Он будет быстро тупиться, а в случае рубки твердых пород древесины на поверхности инструмента будут оставаться вмятины и зазубрины.
  2. Нарушение технологии термообработки. Она выражается в отсутствии отпуска металла после проведения закалки. В этом случае материал топора будет хрупким – в процессе работы на его поверхности будут появляться трещины и выщербины.

Для проверки качества закалки мастера рекомендуют использовать плоский напильник с мелкой насечкой. Важно, чтобы он был в хорошем состоянии, без дефектов рабочей плоскости. Если напильник скользит по поверхности топора, практически не цепляя ее, это говорит о высокой твердости инструмента. В противном случае рабочая часть будет легко поддаваться обработке.

На качественном топоре сталь будет твердой только в районе острия, на расстоянии 3–5 см от края. Остальная часть поверхности будет мягкой. Такое распределение обеспечивает устойчивость к нагрузкам для лезвия. Кроме того, мягкий обух – это гарантия того, что он не лопнет в процессе работы.

Если в результате проверки было решено, что топор нуждается в закалке, необходимо установить, из какой стали он изготовлен. Это залог качественной обработки, поскольку каждому материалу соответствует свой температурный режим.

Все топоры, которые изготовлены на территории СНГ, подчиняются требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 18578-89.

Перед тем как мы рассмотрим особенности технологического процесса, посмотрите видео о закалке топора в домашних условиях.

Процесс отжига

Перед работой необходимо сточить режущую кромку до толщины 1 мм. Под действием высокой температуры заточка все равно оплавится. После этого можно приступать к нагреву.

Отжиг – это высокотемпературная операция, в результате которой получают однородную структуру металла без внутренних напряжений в кристаллической решетке. Это происходит за счет обнуления памяти частиц металла под действием температуры. Материал становится мягким и легко поддается механической обработке. Отжиг можно проводить в обычной печи из кирпича.

Процедура имеет следующий вид:

  1. Нагреваем металл до температуры выше критической. Для стали У7 этот показатель составляет 760 °C. При проведении работ в домашних условиях самое главное – правильно установить температуру. Опытный специалист легко установит степень нагрева по цвету металла, а новичку лучше использовать магнит. Это связано с тем, что сталь и железо не магнитятся при температуре 768 °C.
  2. Запоминаем цвет раскаленного металла – красно-бордовый. Это понадобится в процессе закалки топора. Цвета каления и побежалости:
  3. По достижении заданных температурных параметров необходимо медленно охладить заготовку до 550 °C. Скорость остывания не должна превышать 50 °C за час.
  4. Оставляем заготовку до полного охлаждения печи.
  5. Очищаем топор от окалины и приступаем к закалке.

Этап закалки

  1. Рабочую кромку окунают в воду на глубину 3–4 см. Оптимальная температура жидкости – 30–35 °C. Заготовка должна постоянно находиться в движении. В противном случае паровая подушка помешает равномерному охлаждению. Продолжительность закалки – 3–4 секунды.
  2. Для продолжения процедуры необходимо подготовить масло и металлическую емкость. Обратите внимание: под действием высокой температуры оно может загореться. В качестве меры безопасности необходимо подготовить кусок плотной ткани. В случае возгорания емкость с маслом нужно накрыть полотном, перекрыв доступ к кислороду. Заготовку опускают в жидкость целиком.

После данной процедуры материал топора будет очень твердым и хрупким. Чтобы устранить этот недостаток, следует провести отпуск металла. Перед этим необходимо очистить поверхность для визуального контроля степени нагрева.

Отпуск после закалки

Данную процедуру лучше всего проводить в духовой печи с функцией регулировки температуры. Топор помещают в камеру, нагретую до 300 °C. Длительность отпуска – 1 час. Заготовка должна остывать при комнатной температуре.

Обратите внимание на изображение:

Синий цвет поверхности указывает на то, что отпуск проходил при 300 °C.

Для проверки качества обработки необходимо использовать напильник по вышеописанной методике.

Закалка топора – довольно простая процедура, которую по силам провести дома даже новичку. Как вы считаете, какое масло лучше использовать для закалки? Напишите ваше мнение в блоке комментариев.

Закалка топора в домашних условиях

Топор относится к ударно-рубящим инструментам. Материал должен быть твёрдым, но не хрупким, чтобы не расколоться при ударах. В древних кузницах обрабатывали кусок железа так, чтоб он соответствовал этим требованиям. Технология принципиально не меняется и в наше время.

Закалка топора – придание крепости металлу.

  1. Из какой стали производят топоры
  2. Как самостоятельно закалить топор
  3. Процесс отжига
  4. Этап закалки
  5. Отпуск после закалки
  6. Способы нагрева лезвия до температуры закалки
  7. В камере
  8. Как изготовить камеру своими руками
  9. На открытом огне
  10. Уход после закалки
  11. Заключение

Из какой стали производят топоры

Специалисты по кузнечному делу считают лучшей сталью для топора «ушку» – стали с маркировкой У7, У8, У8А. У – углеродистая сталь, цифры 7 и 8 – содержание углерода в долях процента, А – высококачественная сталь.

Как самостоятельно закалить топор

Закалки требует добротный топор, побывавший в огне. Иногда мастер решает подправить новый инструмент, если считает заводскую термообработку недостаточной. Качество закалки можно проверить стальным напильником – он не оставит следов на поверхности.

  1. Слитки железа имеют неоднородную кристаллическую решётку. В процессе нагрева и ковки кристаллы разрушаются и изменяют структуру.
  2. Чтобы сталь стала твёрдой, молекулы углерода должны распределиться в кристаллической решётке особым образом, создавая напряжённую (мартенситную) структуру.
  3. Максимальные показатели твёрдости – у закалённой стали с содержанием углерода 0,7. Термообработка ведётся в несколько этапов.

Процесс отжига

Для топора после ковки проводится рекристаллизационный отжиг. Его цель – выровнять деформированные кристаллы.

Процесс отжига выглядит просто:

  1. Топор в печи или кузнечном горне нагревают до красного цвета.
  2. Это соответствует температуре выше 750 – 800 градусов.
  3. Затем оставляют остыть вместе с печью или углями.

После отжига сталь легко обработать металлорежущим инструментом.

Этап закалки

Закаливание заключается в нагреве головы и быстром охлаждении в воде или масле (используют чистое дизельное). Температурные режимы для разных металлов есть в справочниках по металлургии. Сталь марки У7 и У8 нагревают до 800 градусов.

  1. Для определения температуры используют магнит. Сталь теряет магнитные свойства при температуре 760 градусов.
  2. После этого нагреваю ещё несколько минут. Цвет должен стать ярко-красным. Есть специальные таблицы цветов для определения температур нагрева.

Закаливание в огне.

  • Раскалённый топор погружают в охлаждающие жидкости. Вода должна быть подогрета до 30 градусов. В воду на несколько секунд опускают режущий край. Топор двигают, чтобы не образовалась «шуба» из пара.
  • Затем топор полностью погружают в масло, подогретое до 50-60 градусов. Необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, масло может вспыхнуть. Дают остыть и извлекают закалённый топор.
  • Иногда для закалки используют только масло. Налёт окалины счищают железной щёткой.

    Отпуск после закалки

    Отпуск нужен для снятия избыточных напряжений в металле, чтобы он стал вязким. Процесс происходит при температуре 300 градусов в течении часа, затем лезвию дают остыть на воздухе.

    Второй способ – закалка с самоотпуском:

    1. Используют две ёмкости воды, нагретой до 30 и 50 градусов.
    2. Режущую кромку охлаждают в первой ёмкости до тёмного цвета.
    3. Вынимают из воды.
    4. На воздухе кромке дают прогреться от раскалённой части.
    5. Опускают в горячую воду.

    Способы нагрева лезвия до температуры закалки

    Во многих любительских мастерских есть муфельная печь, электрическая или газовая. Температуры в её камере достаточно для обжига керамики, плавки стекла и нагрева металла до нужных температур.

    В камере

    В печи есть регулятор температуры, поэтому термообработка не вызывает трудностей. Для отжига и закалки одного инструмента электрическую муфельную печь можно изготовить своими руками.

    Как изготовить камеру своими руками

    Для разогрева лезвия топора нужна камера небольших размеров. Потребуется:

    1. Корпус – любая металлическая ёмкость с толщиной стенок от 2 мм.
    2. Теплоизолятор – смесь шамотной глины и крошки из огнеупорного кирпича.
    3. Нагревательная спираль – проволока из сплава фехраль.
    4. Терморегулятор.
    5. Стабилизатор напряжения в сети.

    Перед включением печи надо проверить исправность проводки. Для достижения нужной температуры требуется около 4 кВат.

    1. Из огнеупорной смеси делают камеру, в ней прокладывают канавки для нагревательной спирали. Дают высохнуть, укладывают спираль, покрывают слоем глины, выводят концы проволоки для подключения к сети.
    2. Высушенную нагревательную камеру вставляют в корпус. Концы спирали подсоединяют к клеммам терморегулятора.

    На открытом огне

    Чтобы достичь 800 градусов, нужны угли. Лучше соорудить подобие кузнечного горна из ведра или бочки. В походных условиях разводят большой костёр. К углям должен постоянно поступать кислород.

    Подобие мехов для поддува делают из пластикового мешка. Используют насос для лодки и другие подручные средства. Угли должны разгореться как можно ярче. Лезвие топора готово к закалке, когда станет алого цвета.

    Уход после закалки

    1. Закалённый топор правят точильным камнем.
    2. Для предохранения от коррозии смазывают льняным или вазелиновым маслом.
    3. Топор хранят, воткнув в колоду или подвесив за голову.

    Процесс закаливания топора.

    Заключение

    Изучив процесс термообработки, можно восстановить любой старый топор. Его отжигают для правки формы и затем закаляют для остроты и твёрдости.

    Я всегда любил работать руками. Сейчас после службы переехал с семьёй жить за город, где могу посвятить любимому занятию всё свободное время. Что-то постоянно доделываю в доме, огороде и на участке; хожу в лес и на рыбалку. Все мои увлечения сопровождаются подбором подходящего инструмента, этим опытом я и хочу поделиться.

    Как закалить топор в домашних условиях?

    Закалка топора — это термическая обработка, которая представляет собой нагрев металла до очень высокой температуры, а затем быстрое его охлаждение. Цель процедуры — улучшить такие характеристики материала, как твёрдость и прочность, снизить его пластичность. Она требует соблюдения определённой технологии, но в целом это несложный процесс. Если есть необходимость, её можно провести самостоятельно.

    Как понять, нужна ли закалка

    Для начала следует проверить, требуется ли проведение подобной процедуры. Не все производители выпускают изделия высокого качества. Случается, что приобретаемый топор или вообще не подвергался закалке, или она проводилась с нарушением процесса:

    • в первом случае материал инструмента будет излишне мягким, а это приводит к появлению вмятин и зазубрин, а также к быстрому затуплению при эксплуатации;
    • нарушение технологии, как правило, заключается в исключении из процесса этапа отпуска после каления — металл отличается хрупкостью и быстро покрывается трещинами.

    Проверку соответствия требованиям качества проводят с помощью плоского напильника. Нужно брать с мелкой насечкой. Если он скользит свободно по поверхности, не цепляя её и не оставляя следов, это говорит о высокой твёрдости сплава.

    Если по всем признакам инструменту нужно провести закалку, следует определить, какая сталь пошла на его изготовление. Это нужно для правильной обработки.

    Лучшая сталь, которая используется для качественного топора – углеродистая. Она снабжается маркировкой У7, У8, У8А.

    Как самостоятельно закалить топор

    Термообработка состоит из несколько этапов.

    Металл имеет неоднородную кристаллическую решётку. Когда он проходит этапы нагрева и ковки, происходит разрушение кристаллов и изменение их структуры.

    Чтобы сталь приобрела твёрдость, необходимо добиться особого расположения молекул углерода в кристаллической решётке. Такая структура называется напряжённой или мартенситной.

    Отжиг

    В ходе этой процедуры под воздействием очень высокой температуры получают металл, характеризующийся однородной структурой. Её особенность — отсутствие напряжения в кристаллической решётке. Материал приобретает мягкость и становится «податливым» для механической обработки. Для отжига подойдёт обычная кирпичная печь.

    Прежде чем приступить непосредственно к отжигу, нужно убрать режущую кромку посредством стачивания так, чтобы её толщина стала 1 мм. Под термовоздействием заточка всё равно оплавится. Теперь можно начинать нагрев.
    Процесс выглядит так:

    1. Топор нагревают до красного цвета (это соответствует температуре выше 750–800 градусов) — в печи или кузнечном горне.
    2. Затем дают инструменту остыть — вместе с печью или углями.

    После отжига сплав легко будет обрабатывать металлорежущим инструментом.

    Этап закалки

    Закаливание представляет собой нагрев и быстрое охлаждение в воде или масле (чистом дизельном).

    В зависимости от марки сплава, который стал сырьём для рабочей части инструмента, температурный режим может немного отличаться. Информация об этом имеется в справочниках по металлургии. Нагрев изделий с маркировкой У7 и У8 доводят до 800 градусов.

    Определить температуру поможет магнит. Сталь перестаёт магнититься при 760 градусах.

      После того как сплав перестал реагировать на магнит, нагревают ещё несколько минут. Подвергаемое обработке изделие должно стать ярко-красным. Для определения температур нагрева по оттенку можно использовать таблицу.

    Для закалки иногда используют только масло. Налёт окалины убирают железной щёткой.

    Отпуск

    Процедура снимает избыточное напряжение в металле. Тогда он становится вязким. Процесс протекает при 300 градусах. Он занимает примерно час, затем лезвие остывает на воздухе.
    Для осуществления процесса лучше всего подходит духовая печь с возможностью установки температуры. Инструмент помещают в камеру, где обеспечивается температура в 300 °C.

    Если обработка проведена правильно, сплав должен стать синего цвета.

    Для проверки эффективности всех процедур необходимо применить напильник — как это сделать, описывалось выше. Закалка топора требует внимательности, осторожности, соблюдения технологии. Однако в целом она довольно проста и многим по силам.

    Инструкция: Как закалить топор в домашних условиях?

    Топор — это универсальный инструмент, который используется каждым мастером в силу собственного опыта, наличия навыков и сноровки. При этом, основным достоинством является способность удерживать заточку и оставаться в рабочем состоянии.

    Учитывая специфику использования топора, состоящую преимущественно из рубящих ударов, сохранять рабочую часть лезвия в заданном состоянии способен только качественный и твердый металл, прошедший грамотно выполненную закалку. К сожалению, многие производители экономят время и ресурсы, сокращая технологический цикл и не выполняя все необходимые производственные этапы в полном объеме, что ухудшает качество готового инструмента. Эта проблема разрешима, но только для людей, обладающих необходимыми познаниями в области обработки металла. Рассмотрим технологию закалки топора в домашних условиях.

    1. Из какой стали производят топоры?
    2. Как правильно закалить лезвие в домашних условиях?
    3. Основные этапы
    4. Отжиг
    5. Закалка
    6. Отпуск
    7. Самоотпуск
    8. Заключение

    Из какой стали производят топоры?

    Для знающего человека вопрос о том, из какой стали изготовлен топор, далеко не праздный. Дело в том, что качество закалки напрямую зависит от марки, состава и прочих особенностей металла. Некоторые виды стали попросту не подлежат закалке, поскольку не обладают нужными компонентами и не могут приобрести нужных свойств в процессе подготовки.

    Рисунок 1 – Разновидности стали

    Для изготовления строительных топоров, согласно ГОСТ 18578-89, используются стали следующих марок:

    • 8ХФ, 9ХФ, 9ХС, ХВГ (по ГОСТ4543);
    • 60Г (по ГОСТ 14959);
    • У7А, У8, У8А, У8ГА, У9, У9А (по ГОСТ 1435).

    Необходимо учесть, что строительный топор — универсальный инструмент, рассчитанный на постоянное и активное использование.

    В отличие от прочих видов, эта разновидность используется в непрерывном режиме, поэтому требует качественной закалки лезвия, исключающей порчу или быстрое затупление режущей кромки. Проверить, из какого металла изготовлен топор, надо еще при покупке, однако, выполнена ли закалка, и насколько качественно эта процедура была произведена, невозможно. На качественных инструментах иногда имеется маркировка, в которой указана марка стали, но пользы от этой информации немного, особенно для тех, кто никогда не изучал металловедение.

    Самый простой способ определить качество стали — взять инструмент за топорище, не прикасаясь к металлической части, и резко щелкнуть по ней пальцем или каким-либо твердым предметом. Если звук получается звонкий и затяжной, колокольного типа, металл хорош. Глухой и сразу затухающий звук свидетельствует о плохой закалке или использовании негодной стали.

    Другой способ определения — проверка «на искру». Если при заточке на наждаке образуются длинные желтые полосы со светящимися звездочками на концах, использована углеродистая сталь, которую можно качественно закалить. Если звездочек нет, сталь откровенно слабая и не позволит получить от закалки ожидаемый эффект.

    Важно! Определить марку стали с высокой точностью можно только в специальной лаборатории с помощью целого комплекса исследований. В домашних условиях выясняют лишь способность металла к закалке, чего обычно бывает вполне достаточно.

    Как правильно закалить лезвие в домашних условиях?

    Закалка — это сложный процесс, результат которого зависит от опыта и познаний мастера, ее производящего. При закалке топора наиболее жесткой обработке подвергается только лезвие, а обух и проух (отверстие для топорища) оставляются в исходном состоянии. Это важно, так как закалка повышает не только твердость, но и хрупкость металла, и сплошная обработка способна сделать инструмент непригодным к работе — любой удар может расколоть его. Поэтому режим закалки надо выбирать так, чтобы в результате получилась жесткая полоса металла возле рабочей кромки и более мягкая, вязкая остальная часть инструмента.

    Суть процесса заключается в перестройке кристаллической и атомной решетки металла , происходящей под действием высоких температур и резкого изменения степени нагрева. Потребуется стандартная муфельная печь, которую следует приобрести или взять на время в аренду.

    Основные этапы

    Процедура состоит из трех основных этапов, которые выполняются последовательно без перерыва:

    1. Отжиг.
    2. Закалка.
    3. Отпуск.

    Рассмотрим их по порядку.

    Отжиг

    Процесс отжига необходим для изменения структуры металла, очистки структурной памяти стали и снятие напряжений, полученных во время отливки или предыдущей обработки.

    Рисунок 2 – Режимы теплообработки стали У7, У7А

    Процедура состоит в выполнении двух действий:

    • Нагрев до температуры 740-760°.
    • Плавное охлаждение до 550° со скоростью 30-50° в час.

    Учитывая разницу температур, можно заключить, что процесс охлаждения займет от 4 до 7 часов.

    Основную сложность представляет контроль температуры.

    Сталь, нагретая до 768°, имеет красно-бордовый цвет с неярким свечением.

    Без опыта сложно понять, достиг металл нужной температуры или нет. На помощь придет обычный магнит. При температуре 768° он перестает притягиваться к поверхности стали, что позволяет с достаточной точностью определить температуру. После достижения нужной степени нагрева печь отключают, а топор оставляют в ней для постепенного охлаждения. Обычно процесс длится несколько дольше расчетного значения — около 10 часов.

    Закалка

    Для закалки металл надо снова нагреть до температуры 800-830°. Предварительно поверхность очищают от окалины, для чего надо использовать жесткий проволочный круг. Нагрев производят, пока металл не приобретет ярко-красный оттенок.

    Важно! При нагреве до 800° придется пользоваться собственным пониманием ситуации, так как более корректных способов определения температуры в домашних условиях не существует. Рекомендуется заранее посмотреть на образец металла, нагретого для закалки, чтобы получить представление о том, как он должен выглядеть.

    После нагрева металл надо охладить. Используют воду с температурой 30° и масло. В воду погружают рабочую часть топора (на 3-4 см), активно двигая для исключения образования парового слоя. Длительность погружения в воду — 3-4 секунды, после чего весь топор опускают в масло. При этом надо следить, чтобы оно не загорелось.

    Отпуск

    Отпуск — это заключительная часть всего процесса, предназначенная для снятия напряжений металла и уменьшения его хрупкости . Перед началом отпуска необходимо вновь почистить поверхность топора проволочным кругом, поскольку понадобится осуществлять визуальный контроль поверхности. Она должна приобрести синий цвет побежалости, соответствующий правильной степени нагрева.

    Процедуру производят в обычной духовке, нагретой до 300°. Топор помещают в духовку и выдерживают 1 час, после чего извлекают и остужают естественным способом на открытом воздухе. Критерием качества закалки может стать пробная обработка напильником.

    Внимание! Чем выше температура отпуска, тем мягче станет металл.

    Самоотпуск

    Самоотпуск — это процесс, объединяющий операции закалки и отпуска в единую процедуру.

    Суть его заключается в резком охлаждении рабочей части инструмента без дополнительного охлаждения всего топора целиком.

    Рисунок 3 – Как меняется цвет стали при нагреве топора

    Возникает ситуация, когда охлажденная часть нагревается до необходимой температуры за счет тепловой энергии от остальной, не подвергавшейся охлаждению, части.

    Процесс контролируют по цвету побежалости.

    Когда инструмент приобретает нужный цвет, его окончательно охлаждают в воде или в масле.

    Самоотпуск — довольно сложная процедура, результат которой зависит от опыта и навыков мастера. Экономию времени она дает значительную, но неподготовленному человеку лучше выполнить весь процесс целиком, чтобы не пришлось выполнять всю операцию закалки повторно.

    Длительность выдержки топора в печи, время, необходимое для обратного нагрева и остальные нюансы процесса зависят от массы факторов, вплоть до размеров и формы топора , поэтому получить ожидаемый результат с первого раза вряд ли удастся. Для первого раза рекомендуется привлечь к работе опытного термиста и получить от него массу полезной информации.

    Заключение

    Закалка топора в домашних условиях требует соблюдения требований безопасности. Процедуру следует выполнять на свежем воздухе, или в помещении с качественной вентиляцией. Надо использовать средства защиты глаз, рук, рабочее место следует подготовить так, чтобы было куда положить горячий топор без вреда для мебели или иных предметов. Все необходимые инструменты и материалы подготавливают заранее, поскольку в процессе это делать будет некогда.

    Как правило, подобные действия выполняют в специализированных мастерских, гаражах, отведенных под это помещениях частного дома. Закалить топор в типовой квартире сложно, потребуется вытяжная вентиляция и обеспечение противопожарных мер. При наличии некоторого опыта результат будет удовлетворительным, инструмент приобретет нужное состояние.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: