Багато майстрів замислюються про те, як загартувати метал в домашніх умовах. В першу чергу мова йде, звичайно ж, про сталі. Останнім часом російський ринок заполонила дешева китайська продукція. Метал низької якості часто красиво виглядає, але відрізняється м'якістю. Для того щоб металевий інструмент був придатний до застосування, сталь повинна бути твердою. Ця проблема зазвичай успішно вирішується за допомогою відповідної термічної обробки - гарту.
Для чого потрібна гарт і відпустку стали
Як правило, вироби зі сталі надходять в широкий продаж вже після гарту. Загартування проводиться в спеціальних печах на металургійних комбінатах і є завершальним етапом підготовки металу до виготовлення з нього різних виробів (кухарських і мисливських ножів, ножиць, хірургічних інструментів).
Сучасні технології дозволяють здійснити цю процедуру швидко і безпечно, при цьому вони не стає крихким від різкого перепаду температур. Як правило, у печей, які встановлені в заводських і фабричних цехах на сталеливарних фабриках, передбачено кілька режимів роботи, тому охолодження виробу відбувається поступово (а це дуже важливо для збереження структури металу). Досить часто використовується азотування.
Головний мінус цих методів полягає в тому, що вони непридатні для використання вдома. Проте часто виникають ситуації, коли вироби зі сталі, куплені в спеціалізованому магазині, потребують додаткової обробки, а саме в зміцненні. Загартування сталі з подальшим відпуском необхідна, тому що:
- Виріб, яке піддавалося термічній обробці, надовго збереже свою твердість;
Загартування - прекрасний захист від корозії металу. Експерти стверджують, що ймовірність появи іржі на загартованих виробах значно знижується;- Колючі та ріжучі предмети, загартовані будинку або на заводі (фабриці), починають краще виконувати свою основну функцію. Вони стають гостріше і довго не затупляются, навіть при активному використанні;
- Термічна обробка робить позитивний вплив і на зовнішній вигляд виробу з металу.
Найчастіше для виготовлення виробів, необхідних в побуті, використовується метал марки АЦ40ХМ. Для машинобудування найчастіше застосовується марка 40ХГМ. Для виготовлення хірургічних інструментів - метал марки 40х. Загартування металу в домашніх умовах, при дотриманні всіх технологій, що не менш ефективна, ніж зміцнення стали на виробництві.
Під час роботи з металом, особливо при високих температурах і при наявності джерел відкритого вогню, слід бездоганно дотримуватися техніки безпеки. Це стосується як робочого в сталеливарному цеху, так і домашнього майстра.
Експерти категорично не рекомендують загартовувати сталь з використанням хімічних речовин, так як є ризик отримати серйозні опіки або важке отруєння. Будинки найкраще використовувати термічний спосіб зміцнення сталевих виробів, коли молекули металу щільніше притягуються один до одного завдяки активному виділенню теплової енергії. Всі роботи потрібно проводити на відкритому повітрі або в спеціально обладнаному приміщенні.
основні переваги
Загартовувати метал можна і самостійно. Головне - не забути про відпустку металу, який потрібно обов'язково провести після гарту і нормалізації температури. Іноді ця процедура також називається «отжиг». Великою популярністю користується процедура зміцнення металу за допомогою масла або так звана «гарт в двох середовищах» - у воді і маслі. Але людині, яка не має досвіду, не варто братися за загартування з використанням гарячих рідин, так як при порушеннях техніки безпеки можна отримати серйозну травму.
Відсутність відпустки металу після загартування часто призводить до того, що через різкий перепад температур метал стає твердіше, але більш крихким і ламким. Якщо загартовування відбувається на заводі, процедура відпустки відбувається в повній відповідності з нормативами ГОСТ.
Ось основні переваги загартовування стали в домашніх умовах:
Для роботи не знадобиться спеціальне обладнання. Підійде звичайний багаття або ж газовий пальник;- Термічна обробка не займає багато часу. Якщо метал гартують на багатті, ступінь гарту легко визначити за зовнішнім виглядом поміщеного в вогонь вироби;
- Для виконання цієї процедури не знадобиться багато місця. Можна розвести багаття або встановити муфельну піч в далекому куточку дачної ділянки, щоб нікому не заважати;
- Удома можна гартувати сталеві предмети будь-якого розміру: від великих пив і сокир до маленьких, тонких хірургічних інструментів.
Якщо в якості джерела відкритого вогню використовується багаття, загартовування стали потрібно проводити в безвітряну погоду, щоб випадковий порив вітру не став причиною пожежі. Потрібно обов'язково захистити очі спеціальними окулярами, так як тривале спостереження за яскравим полум'ям може негативно позначитися на зорі. Також необхідно надіти спецодяг, зроблену з матеріалу, стійкого до займання.
Як зробити міцніше сокиру
Для поліпшення якості металу, з якого зроблено лезо сокири, можна легко загартувати його в домашніх умовах. Краще за все піддаються загартуванню колючо-ріжучі вироби зі сталі марки 45. Також не повинно виникнути проблем з виробами з металу марки 40 × 13. Підвищити твердість леза можна, просто опустивши його в багаття. Досвідчені майстри легко визначають ступінь гарту за кольором опущеного в нього сокири. Зазвичай виріб зі сталі 40х спочатку стає яскраво-червоним, а потім колір поступово починає бліднути. Забарвлення металевого леза змінюється в залежності від температури нагрівання приблизно наступним чином:
- Яскраво-червоний колір, коли виріб нагрілося до 300 градусів;
- Помаранчевий колір при температурі близько 400 градусів;
- Насичена жовте забарвлення при нагріванні до 500-600 градусів;
- Світло-жовтий, майже білий колір на заключному етапі, коли температура розжарювання досягає приблизно 750-800 градусів.
Далі, як правило, слід відпустку металу - його поступове охолодження. Якщо знехтувати цим етапом, в подальшому лезо сокири може легко зламатися навіть від слабкого навантаження.
Як загартувати сталевий ніж
Термічна обробка сталевих ножів, ножиць або хірургічних інструментів може здійснюватися в муфельній печі. Така піч добре підходить для виробів невеликого розміру зі сталі марки 40х. Деякі умільці також використовують для цієї мети газовий пальник, але такий спосіб не відрізняється безпекою, так як може стати причиною пожежі.
Основна перевага муфельній печі полягає в тому, що в ній можна здійснювати не тільки загартування, а й відпустку. Сконструювати це нескладний пристрій для термообробки металу можна своїми руками. Загартування сталі в домашніх умовах в муфельній печі є безпечним способом підвищення твердості металу без застосування хімічних речовин (наприклад, азоту). Щоб загартувати ніж зі сталі 40х, його потрібно помістити в піч, поки вона ще не нагрілася.
Далі необхідно:
- Поставити піч на режим поступового нагрівання до необхідної температури;
- Кілька разів порізати сургуч сталевим ножем;
- Виконати те ж саме, але при поступовому зниженні температури;
- Коли ніж охолоне, акуратно очистити його від залишків розплавленого сургучу.
Такий спосіб часто використовують хірурги для загартовування сталевих скальпелів в домашніх умовах. Також муфельну піч нерідко застосовують для зміцнення металевих деталей, які використовуються при складанні та ремонті легкових і вантажних автомобілів.
Загартовування металу - прекрасний спосіб продовжити термін придатності металевого виробу. Звичайно, краще відразу купувати загартовані деталі і інструменти. Але якщо такої можливості немає, можна легко підвищити твердість матеріалу самостійно. При наявності певних навичок і базових знань в області металургії хороший господар без праці впорається з цим важливим завданням. Головне - дотримуватися техніки безпеки і не забувати про такий важливий етапі загартовування, як відпустку або отжиг.