Как сделать следы ковки на ноже

Обновлено: 07.07.2024

До изобретения современных промышленных способов изготовления прокатной стали металлические изделия ценились если не на вес золота, то уж точно намного больше, чем сегодня. Поэтому на гарантированную долговечность и сохранение режущих свойств обращалось основное внимание.

Чем же так отличается вручную выкованный нож? При обычном способе производства пруток металла разбивается механическим молотом в пластину. Затем выполняется взрезка, протачивается рабочая часть заготовок. При этом от носика клинка до хвостовика и по всей ширине лезвия материал заготовок имеет одинаковую плотность. В дальнейшем идут операции закалки, шлифовки, заточки…

Для ручной ковки на каждый нож берется отдельная заготовка. Пруток нагревается, и следуют удары с оттягом на себя. Фактически происходит перетягивание металла на рабочую кромку и прилегающую область. При этом кузнец продолжает расковывать металл, все больше и больше усиливая неравномерность уплотнения в клинке. Разница может быть значительной, рабочая часть обладает совершенно другими свойствами, чем обух ножа. Лезвие получается вязким и упругим, и очень долго хранит режущие свойства.

Эффект изменения свойств режущей кромки хорошо понятен на примере работы с обычной косой для травы. Как бы ее не затачивали, заточка не держится, потому что косы, как правило, изготавливаются из мягкого металла. Однако достаточно хорошо отбить режущую часть косы с помощью оттягивающих ударов, как полученной твердости хватает, чтобы режущая кромка не заваливалась.

Кстати, несмотря на распространенное мнение, твердость хорошего ножа может находиться в пределах 55-58 единиц по шкале Роквелла. Нож такой твердости из стали с достаточным содержанием углерода, не пережженый, правильно откованный и отпущенный, сохраняет качество реза очень долго.

Впрочем, некоторые производители таких ножей специально сохраняют традиционный внешний вид ножей ручной ковки или какие-то его элементы. Отличить их можно по двум характерным признакам. Во-первых, ширина рабочей части между рабочей кромкой и необработанной частью клинка у ножей ручной ковки не такая ровная, как у штампованных. А на самой поверхности этой полированной полоски остаются ямки-раковинки. Во-вторых, у ножа из обычной заготовки толщина клинка неизменна от носика до рукояти, если не согнано заточкой. У ножа ручной ковки толщина клинка конусообразно уменьшается к носику, а следы ковки остаются по всей длине.

Сегодня мы развеем очередной миф, касающийся качества ножей. Многие из вас слышали, что самые лучшие клинки – кованые. А фабричная штамповка – это ерунда и не стоит тратить на неё больше 3000 рублей. На самом деле, мы имеем дело с очередным маркетинговым ходом кузнецов-продаванов, которые таким образом зарабатывают деньги.

Ковка и штамповка, что это такое?

Все разговоры о качестве ножей сводятся к тому, что на заводах ножи никогда не куют, а мастера одиночки вкладывают в каждый клинок свою душу, трудясь над ним днём и ночью. Многие считают, что после ковки любой, самый завалявшийся кусок железа обретёт волшебные свойства, и нож из него будет резать всё, что угодно.

В реальности клинок ножа делается или в процессе полностью ручной ковки, или методом резки. Цельнокованые полностью вручную клинки встречаются крайне редко, они полностью формируются молотом на наковальне. Настоящие мастера такие ножи практически не слесарят, а только затачивают. Лично мне такой мастер попался один раз, и его изделие оказалось очень далёким от современного идеала.

Некоторые мастера куют свои клинки из старых рессор, но не стоит говорить, что там и металл не тот, и усталость у него накопилось, да и состояние изогнутости этой рессоры нужно принять во внимание.

Получается, что и кованые и фабричные ножи делаются из одной и той же стали. Так в чём же преимущество у кованых клинков, если даже крупные производители рекламируют некоторые свои модели как кованые? Тут дело в том, что на генетическом уровне у человека заложено некое обожествление кузнеца. В древности такой человек считался колдуном, поэтому современные маркетологи всячески поддерживают этот миф . А как же, ведь таким образом можно продать заведомо среднего качества нож по двойной, а то и по тройной цене. Ведь покупатель редко разбирается в технологии процесса производства ножа, и ему достаточно знать, что его нож именно кованый.

Для чего вообще нужна ручная ковка?

Чтобы разобраться, для чего вообще нужна ручная ковка, нужно знать, что она собой представляет. В процессе ковки кузнец с помощью молота формирует клинок, делает спуски, хвостовик и так далее. Таким методом сейчас ножи делают только редкие мастера, предпочитающие работать по традиционным технологиям. Сейчас ковка может быть оправдана только в нескольких случаях. Например, когда нож делается из подшипника, толстого напильника или клапана.

Ещё ковка обоснована, когда мастер покупает дорогую полосу порошковой стали и старается использовать её максимально экономно. Если вырезать из неё заготовки, это обойдётся слишком дорого, будет много отходов. Именно этим руководствовались кузнецы древности, так как тогда любой металл был дорог.

Иногда приходится прибегать к искусственной деформации металла, чтобы раздробить карбиды в некоторых видах стали и распределить их более равномерно по клинку.

Современные кованые ножи на производствах с большими объёмами делаются из прокатного металла, прутка или круга, из которого с помощью пневматического молота формируются отдельные поковки. Из готовой железки сразу же вырезают клинки, после чего они подвергаются слесарке и закалке.

Сейчас даже бюджетные бренды часто предлагают ножи со следами ковки, но я не советую их приобретать. Эти следы не из-за того, что слесарь их оставил в процессе работы, просто уже по готовому и вновь нагретому клинку постучали пневмомолотом. Не нужно объяснять, что несколько бесполезных нагревов только повредят готовому ножу.

Прокат или ковка?

Получается, что разницы между коваными и фабричными ножами нет? На самом деле, разница всё же есть, хотя преимущество чаще всего на стороне фабричных моделей. Вы никогда не задумывались, почему кузнецы редко работают с дорогими порошковыми сталями? Почему те же американские ножи за 300-500 долларов делаются в заводских условиях? Всё дело в том, что минимум 50 % свойств готового клинка зависит от правильной термообработки. Например, те же американцы прекрасно закаливают свою сталь 440С, и никто в Европе и Азии не может довести свои клинки до такого же уровня.

Что же делать?

Чтобы приобрести действительно качественный нож, нужно руководствоваться реальными отзывами и тестами. К сожалению, российская ножевая промышленность редко может соперничать с зарубежной . Поэтому действительно качественные ножи штучные, и делаются под заказ. Серийная продукция среднего качества, хотя иногда встречаются действительно удачные и качественные модели. Вот только настоящих любителей ножей эти клинки вряд ли впечатлят.

Кованый или прокатный и другие заблуждения. Часть 1

Пролог

В основе всех рассуждений на тему какой нож лучше - из кованой стали или из прокатной, лежит прочный стереотип, что при ковке сталь улучшается, а при прокатке, должно быть, портится или как минимум не улучшается. Иногда еще можно услышать фразы "штампованная сталь" или "штампованный нож", которым придается крайне негативный оттенок и воспринимается, как что-то заведомо некачественное, худшее, нежели столь благородно звучащее - "кованый нож".

Необходимо внести ясность, что на самом деле штампованная сталь сама по себе не существует отдельно от того или иного конкретного изделия, получаемого методом штамповки, а ножи как раз методом штамповки не производят вообще. Штамповка это процесс формовки материалов посредством давления штампом определенной формы. Но к клинкам ножей это не относится, потому что технологически нет нужды - нечего там штамповать. Про ширпотребные китайские кухонники мы тактично не упоминаем, так как большинство из них всё-таки очень трудно называть полноценными ножами.

Если обобщить, именно клинок ножа, с его характерной формой и габаритами, может быть получен двумя способами:

1. Объемная горячая формовка из заготовки стали почти любой формы, то есть методом ковки, причем преимущественно ручной - молотком на наковальне. Это подразумевает случаи единичного производства клинков, когда над каждым из них работает кузнец с молотком и вручную формует клинок требуемого размера и конфигурации.

2. Резка. Начиная от человека с ножовкой по металлу, заканчивая лазерным станком с программным управлением. Осуществляется методом вырезания из заготовки заведомо плоской формы, которая в свою очередь может быть получена либо прокаткой, либо ковкой. Причем самое интересное, что на сегодняшний день практически любая кованая заготовка для будущего клинка производится методом ковки из стального прутка, который в свою очередь был получен опять же методом проката.

Так что такое кованая сталь и чем она отличается от не кованой, если всё равно изначально получается из прокатной?

Ясно, что нас интересует не просто технологическая разница, но различие результативное, по факту, чем так называемый "кованый нож" лучше ножа из прокатной стали? Ведь не даром можно слышать от многих производителей, что их ножи кованные, а потому заведомо лучшие. Без каких-либо объяснений и доказательств. И подавляющее большинство потенциальных покупателей замечательно подкупается подобными лозунгами, кстати так же, как и словом "булат". Производители это прекрасно осознают и пользуются ситуацией, а именно, отсутствием у покупателя понимания процессов, происходящих со сталью во время производства.

Чтобы разобраться во всей этой путанице, важно обозначить главный момент: решающим является вопрос терминологии. Не определившись с терминами, трудно что-либо согласовать и уложить по полкам. Жонглируя словами "простой, булатный, порошковый, кованый, прокатный" и их сочетаниями можно вводить человека в заблуждение бесконечно долго. Это фразы, которыми оперируют коммерчески продвинутые производители, сути происхождения стали они не отображают, и о свойствах каждого конкретного ножа они ничего не говорят.

Поэтому необходимо чётко разделить понятия: что такое нож кованый и нож не кованый.

Глава 1. Ковка, как необходимость

Кованый нож, а точнее говоря, кованый клинок - это когда из заготовки стали, неважно какой формы, человеком вручную формуется контур и геометрия клинка, вытягивается хвостовик, оттягиваются будущие спуски.

Применяется такой метод только в условиях единичного производства ножей одним мастером или немногочисленной группой мастеров. С точки зрения целесообразности метод обоснован в случаях:

1. Если изначальная заготовка стали не совсем подходящей формы. Например, из круглого подшипника одним только способом резки клинок не получить.

2. Ковка клинка в чистовой размер как способ экономии материала. Это объединяет как древних кузнецов, которые знали истинную цену сырью для производства оружия и инструмента, так и современных мастеров, бережливо кующих клинки из полосы дорого купленной стали, просто потому что отрезать лишнее и выбрасывать - расточительно.

3. Когда усиленная деформация осуществляется с целью повлиять на некоторые составляющие структуры стали. В частности, если стоит задача несколько раздробить плотные скопления карбидов в сталях с их высоким содержанием и неравномерным распределением.

Кстати, такой подход дробления твердых фаз принципиально характерен вообще для производства сталей с изначально высоким содержанием крупных карбидов и их скоплений - быстрорежущих, некоторых штамповых сталей (не путать слова "штамповый" и "штампованный")

После непосредственного производства, то есть выплавки, в своем самом первичном виде эти стали содержат настолько крупные скопления карбидов, что их подвергают прокатке и ковке, то есть сильной горячей деформации, до тех пор, пока карбиды не измельчатся до определенного размера. Явление называется карбидной неоднородностью и имеет несколько чётко обозначенных степеней.

В противном случае, к примеру, быстрорежущая сталь с недостаточно раздробленными включениями карбидов считается бракованной. Поскольку крупные карбидные включения являются очень твердыми и хрупкими, то зуб пилы, фрезы, или сверло, на режущую кромку которого попадает такой нежелательный фрагмент, обречено на неизбежное выкрашивание.

Если проводить аналогию с ножом, режущая кромка которого геометрически отличается от режущей кромки фрезы, как яхта от ледокола, то для тонкой и острой РК ножа наличие огромных, твёрдых и хрупких элементов в структуре сказывается еще более плачевно.

Это к слову о так называемых "булатах", как исторических, так и новодельных, у которых степень карбидной неоднородности настолько высока, что густые скопления карбидов в виде различных узоров можно без труда разглядеть невооруженным глазом на расстоянии вытянутой руки.

И это в противовес не имеющим никакого узора современным порошковым быстрорежущим сталям, в составе которых содержание сверхтвёрдых карбидов тугоплавких металлов очень велико, но они имеют минимально возможный размер и максимальное распределение, что позволяет таким сталям демонстрировать колоссальные результаты по удержанию остроты режущей кромки.

Глава 2. Реалии ножевого производства

Ручная ковка стали, в комплексе с другими циклами термообработки, нацеленными на создание необходимой структуры - это метод, позволяющий получить качество ножа, отличное от качеств, свойственных подавляющему большинству других ножей из той же самой стали, но производимых на потоке, к которым применяются стандартные режимы ТО.

Для неискушенных пользователей, разница в стоимости между такими ножами зачастую перекрывает разницу в реальных преимуществах. Поэтому в условиях множественного производства ножей ручная ковка клинков и применение специальных режимов термообработки являются необоснованными с точки зрения экономики предприятия, выпускающего ножи в большом количестве.

Все так называемые "кованые ножи" в условиях современного поточного производства - это когда из прокатного прутка методом ковки на пневмомолоте получают поковку-полосу, из которой потом болгаркой вырезают клинки. После чего, как правило, сразу следует закалка, то есть о какой-либо предварительной термообработке, нацеленной на подготовку структуры к закалке, устранение структурных напряжений после ковки, а так же уменьшение зерна металла, речи не идёт.

Соответственно, совсем не факт, что эти клинки будут лучше, чем так же вырезанные из полос, прокатанных и отожженных сразу на металлургическом заводе, минуя стадию расковки на пневмомолоте из кругляка кузнецом, квалификация которого всегда остается загадкой для покупателя. И хотя в каталогах многих отечественных производителей сегодня можно встретить модели ножей со следами, дескать, "ручной ковки", не обольщайтесь - от того что по заранее вырезанной пластине для рельефа немножко постучали молотком за пару бестолковых нагревов, сталь лучше, увы, не становится.

И тут назревает самый важный вопрос: тогда от чего же всё-таки сталь становится лучше?

Ответ простой: сталь становится лучше от применения осознанной целевой и качественной термообработки. И нужно понимать, что качественная термообработка это не просто хорошая закалка клинка, но весь комплекс мероприятий, связанных с температурным воздействием на сталь, в том числе это относится и к горячей деформации стали.

Причём без громадной принципиальной разницы, происходила ли она под воздействием динамической нагрузки, то есть с ударами молота, либо под более плавным воздействием - при прокате в стане. Поэтому попытка производителя на словах выдать якобы "кованый" нож в качестве заведомо лучшего, нежели прокатный, должна подвергаться здравому скептицизму и вызывать встречные вопросы с просьбой описать технологическую последовательность производства этих хвалёных кованых ножей.

Однако, в жизни между двумя методами горячей деформации, ковкой и прокатом, разница всё же есть. И очень часто она серьёзно сказывается на качестве обрабатываемой стали, а значит и на качестве конечного изделия.

Наверно многим надоели китайские ножи, а качественные покупать дорого, в общем краткое пособие для начинающих. Сделаем небольшой нож из подшипника (диаметр последнего 10-11 см можно найти на приемках металлолома). На фотках не обращайте внимание на время (фоткал на регистратор, а у него глюки были 1 -го апреля)

Сначала разрезаем болгаркой подшипник. Если нужна длинная заготовка – режем один раз, нагреваем и разгибаем. Если разогнуть тяжело, то можно разрезать еще раз на расстоянии 2-3 см от предыдущего разреза. На фото показано как разрезать подшипник для изготовления двух небольших ножей.

Если нет болгарки, можно нагреть подшипник до ярко красного – оранжевого цвета, металл отпустится (станет мягче) и его можно будет распилить ножовкой.

Пластинку нагреваем до оранжевого цвета и распрямляем. На фото видно при каком цвете уже нельзя ковать.

На приспособлении справа возле молотка (зубиле) немного надрубаем выпрямленную заготовку (уже нет канавки под шарики) – это будет переход в хвостовик.

Немного уменьшаем ширину клинка чтобы можно было вставить его в приспособление справа на нижнем фото.

Ударами по внутренней части (вогнутой внутрь) выводим лезвие и наблюдаем как из кривого клинок становится ровным. При этом обух у нас толще а режущая часть тоньше и у нас меньше проблем с последующей обработкой спусков.

Нагреваем до того же оранжевого цвета (это примерно 850 градусов), только режущую кромку и опускаем в емкость с маслом не острием вниз, а всей режущей кромкой но не на всю ширину клинка, а только на половину – так получится зонная закалка. На фото закаленный клинок готовый к последующей обработке.

Советую не бить со всей дури по заготовке, а равномерными не сильными ударами придавать ей форму, постоянно следя за температурой (нагревать до оранжевого и ковать пока не станет светло красным). Нагревать лучше плавно, а не сразу включать поддув на всю – потом при закалке не будет вести клинок. У тех у кого нет возможности работать в кузне с хорошим горном рекомендую посмотреть видео как можно этим заниматься на природе

И помните, когда делаете ножи, чтобы они соответствовали по параметрам хозяйственно-бытовым предметам: если толщина обуха до 2.6мм (В Украине) до 2.4мм (В России) (советую делать толщину 2,2мм) — длина клинка (рукоять с упором) может быть до 15 см. Если толщина обуха больше указанных значений то или делать клинок длиной до 9см или без упора (травмоопасная рукоять) или упор не больше 3-4 мм. Более подробно можете узнать почитав законы об оружии.

Нанесении узора на клинке ножа методом ковки

1 Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Покровская средняя общеобразовательная школа №1 с углубленным изучением отдельных предметов им. И.М. Яковлева

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1.Применить знания и навыки, полученные на уроках технологии и реализовать свои творческие способности при изготовлении ножа

2.Возрождение и пропаганда национального якутского ножа

Изучение национальных видов якутского ножа.

Познакомиться с теоретическим материалом по теме, выбрать наиболее приемлемый вариант нанесения узора. изучение технологии изготовления якутского ножа, разработать и изготовить современное лезвие с узором для ножа.

Создать новый современный нож с узором на клинке, придерживаясь всех канонов якутского ножа.

Ожидаемый результат:

Получение современного якутского ножа с узором на лезвии.

Яку́тский нож (быhах) — разновидность ножа, применяемого коренными жителями Якутии. Является одним из самых известных предметов культуры Якутии, так же как и хомус, алмазы и пр.

Вариации ножа и свойства:

Археологические раскопки, проведённые на территории современной Якутии, показывают, что образцы ножей, извлечённые из различных могильников и стоянок древнего человека, имеют несомненное сходство с якутскими ножами. Существует множество региональных вариаций якутского ножа, но в классическом варианте нож представляет собой клинок длиной от 110 до 170 мм, насаженный на деревянную ручку, сделанную из берёзового капа с кожаными ножнами.

Ножи различаются по длине клинка:

от 80 до 110 мм — малый нож (быhычча) — обычно делается для детей или женщин;

от 110 до 170 мм — нож (быhaх) — самая распространённая форма;

имеется ещё вариация называемая батыйа — меч длиной от 500 мм, с изогнутым клинком с такой же асимментричной заточкой.

По ширине клинка различаются тундрово́й — имеющий узкое лезвие и таёжный или ала́сный — более широкое лезвие. В тундре нож в основном используется для резки или сверления, а в тайге для разделки добычи и домашнего скота или работы по дереву — именно этим объясняется различие ширины клинка.

Традиционно рабочий якутский нож имеет клинок, изготовленный из довольно мягкой стали. Мягкая сталь диктуется практическими соображениями — так чтобы нож можно было заточить в полевых условиях об речную гальку или другой материал. В последнее время получили распространение якутские ножи с клинками, выполненными из специальных марок стали, или даже булатной (дамасской) стали.

Множество вопросов у различных исследователей вызывает происхождение дола на клинке. Есть различные версии начиная от того, что дол нужен для кровостока, что это дань традициям, когда ножи изготавливались из кости, что дол нужен для придания жёсткости клинку, что наличие дола — результат особенности ковки асимметричного клинка или дол нужен для уменьшения веса клинка, чтобы нож не тонул и проч

Оригинальными в якутском ноже являются также ножны. В классическом варианте ножны делаются из снятого чулком бычьего хвоста, внутри которого находится деревянный вкладыш, который не должен плотно обхватывать клинок. Функцией вкладыша является не удержание ножа, а защита клинка от поломки. Функцию удержания выполняет кожаная часть ножен — поскольку нож утапливается в ножны на 2/3 длины рукояти, так чтобы ножны плотно прилегали к ручке ножа. Допускаются варианты изготовления ножен также из обычной шитой кожи или берёсты. Крайне редко встречаются деревянные ножны.

Для ношения ножа к ножнам обычно приделывается кожаный шнурок.

Основная часть

Конструкционная высокоуглеродистая сталь марки 65Г, поставляемая соответственно техническим требованиям ГОСТ 14959, представляет собой сталь рессорно-пружинной группы. Она должна сочетать в себе высокую поверхностную твёрдость (для чего в её состав вводится до 1% марганца) и повышенную упругость. Все эти характеристики обеспечиваются в результате выполнения надлежащей термической обработки изделий, изготовленных из рассматриваемой стали.

Относясь к разряду экономнолегированных, сталь 65Г относительно дешёвая, что обуславливает её широкое и эффективное применение. В числе главных её компонентов находятся:

углерод (в пределах 0,62…0,70 %);

марганец (в пределах 0,9…1,2 %);

хром и никель (до 0,25…0,30 %).

Все остальные составляющие – медь, фосфор, сера и т.д. – относятся к примесям, и допускаются в химическом составе данного материала в количествах, ограничиваемых госстандартом.

При достаточной твёрдости (например, после поверхностной нормализации она должна составлять не менее 285 НВ), и прочности на растяжение (не ниже 750 МПа), сталь 65Г обладает достаточно высокой для своего класса ударной вязкостью – 3,0…3,5 кг∙м/см 2 . Это даёт возможность использовать материал для производства ответственных деталей подъёмно-транспортного оборудования (в частности, ходовых колёс мостовых кранов, катков), а также пружинных шайб и пружин неответственного назначения.

Стоит отметить, что детали пружин, изготовленные из стали 65Г, плохо свариваются, а также не могут противостоять периодически возникающим растягивающим напряжениям (относительное удлинение не превышает 9%), а потому не подлежат применению в неразъёмных конструкциях машин и механизмов. При проведении процессов холодного пластического деформирования сталь становится весьма малопластичной уже при малых (до 10%) деформациях, поэтому, при необходимости изготовления из неё пружин больших размеров, приходится применять нагрев исходных заготовок, даже под листовую штамповку. Впрочем, и в горячем состоянии предельные степени деформации стали 65Г не превышают 50…60%.

Оптимальные технологические процессы термической обработки материала

Выбор режима термообработки диктуется производственными требованиями. В большинстве случаев для придания надлежащих физико-механических характеристик используют:

закалку с последующим отпуском.

Температурно-временные параметры термической обработки и выбор её вида зависят от исходной структуры стали. Данный материал принадлежит к сталям доэвтектоидного типа, поэтому в его составе при температурах выше нижней точки аустенитного превращения — 723 °С — на 30…50 °С содержится аустенит в виде твердой механической смеси с незначительным количеством феррита. Поскольку аустенит – более твёрдая структурная составляющая, чем феррит, то интервал закалочных температур для стали 65Г будет существенно ниже, чем для конструкционных сталей с более низким процентным содержанием углерода. Таким образом, температурный интервал закалки стали данной марки должен находиться в пПримерно такой же температурный диапазон применяют и для проведения нормализации – технологической операции термообработки, которую используют с целью исправления структуры материала изделия, для снятия внутренних напряжений, а при последующей механической обработке полуфабриката – и для улучшения его обрабатываемости.

Поскольку ударная вязкость у закалённой стали 65Г – пониженная, то после закалки изделия из неё, в частности, пружины, обязательно должны пройти высокий отпуск. Происходящие в ходе отпуска мартенситно-аустенитные превращения снижают уровень возникающих во время закалки внутренних напряжений, снижают хрупкость и несколько поднимают показатели ударной вязкости.

Переход высокого отпуска исключается из режима только в том случае, когда заготовка проходит изотермическую закалку. В результате высокого отпуска сталь 65Г приобретает структуру сорбита, характерными особенностями которой являются мелкодисперсность структуры при сохранении изначально высоких показателей твёрдости, что полностью соответствует эксплуатационным требованиям.

Режимы закалки стали 65Г

Для соблюдения тех характеристик, которые заданы техническими условиями на эксплуатацию деталей, при выборе режима закалки учитывают следующие составляющие:

ределах не более 800…830 °С.

способ и оборудование для нагрева изделий до требуемых температур;

установление нужного температурного диапазона закалки;

выбор оптимального времени выдержки при данной температуре;

выбор вида закалочной среды;

технологию охлаждения детали после закалки.

Интенсивность нагревания предопределяет качество получаемой структуры. Для малолегированных сталей процесс ведут достаточно быстро, поскольку при этом минимизируется риск обезуглероживания материала, и, как следствие, потеря деталью своих прочностных параметров. Однако чересчур быстрый нагрев вызывает к жизни иные неприятности. В частности, для крупных деталей, с большими перепадами поперечных сечений это может вызвать неравномерное прогревание металла, с перспективой дальнейшего появления закалочных трещин, выкрашивания углов и кромок.

Для достижения максимальной степени равномерности нагрева сталь сначала подогревают в предварительных камерах термических печей до температур, несколько ниже закалочных – от 550 до 700 °С, и только потом деталь направляется непосредственно в закалочную печь. Быстрее всего нагрев осуществляется в расплавах солей, медленнее – в газовых печах, и ещё медленнее – в электрических печах. Именно поэтому поверхностная закалка изделий из стали 65Г в индукционных печах выполняется достаточно редко. Индуктор, как закалочный агрегат, используется лишь для изделий с малым поперечным сечением. При выборе вида нагревательного устройства важен также состав атмосферы, которая в нём создаётся. В частности, для термических печей, работающих на газе, стараются всемерно снижать длительность пребывания детали в печи, поскольку в противном случае происходит выгорание части углерода поверхностного слоя.

Исходя из нормируемой для стали 65Г температуры закалки в 800…820 °С, предельная величина обезуглероженного слоя не должна быть более 50…60 мкм.

Температурный диапазон закалочных температур может корректироваться в зависимости от конфигурации изделия. Например, если деталь имеет сложные очертания, малые габариты и изготовлена из листового металла, то оптимальной температурой будет нижняя граница указанного выше диапазона. Управляя температурой закалки (например, с помощью автоматических датчиков температуры), можно менять толщину закалённого слоя и величину зоны, которая прокалилась менее остальных. К подобным техническим решениям прибегают, когда различные части детали работают в разных эксплуатационных условиях.

Сталь 65Г не боится перегрева, однако при закалке по верхнему значению температурного диапазона ударная вязкость материала начинает уменьшаться, что сопровождается ростом зерён в микроструктуре.

Для снижения коробления деталей, которые имеют тонкие рёбра и перемычки, пользуются нагревом в соляных закалочных ваннах. Чаще применяют расплав хлористого натрия, а для раскисления в рабочий объём ванны добавляют буру или ферросилиций.

Выдержка при закалке изделий из стали 65Г при заданном температурном интервале происходит до тех пор, пока полностью не произойдёт перлитное превращение. Этот процесс зависит от размера поперечного сечения детали и способа нагрева. Для наиболее употребительных случаев можно воспользоваться данными таблицы:

Временя нагрева и выдержки в зависимости от закалочной среды и габаритов заготовки

Читайте также: