Як загартувати метал в домашніх умовах?

Багато хто цікавиться, як правильно загартувати метал в домашніх умовах і в яких випадках потрібно цей процес? Загартовування виробів з цього матеріалу проводять при необхідності підвищення його міцності. Наприклад, для зміцнення кромок для різання кухонного приладдя (ніж, секатор) або ж інструментів (стамеска, зубило і т. д.) До того ж метал набуває деяку частку пластичності, що полегшує обробку матеріалу. З цим правилом добре знайомі ковалі. У статті описано, як загартувати метал в домашніх умовах.

Для чого потрібно загартовування?

Загартування металу сприяє збільшенню твердості виробу приблизно в 4 рази. У цьому випадку предмет з цього матеріалу з легкістю може розрізати скляну поверхню. Загартовування потрібно через недостатній міцності предмета або навпаки. У першому випадку вироби з металу будуть займатися, а у другому - кришитися.

Перевірка рівня загартування металевого виробу

Для перевірки рівня гартування вироби з металу слід взяти напилок і провести інструментом по краю предмета для різання, наприклад, сокири чи ножа. Якщо ви відчуваєте, що напилок починає приставати або липнути до металу, то це свідчить про те, що виріб загартоване недостатньо. При цьому його край м'який і буде податливий. Якщо ж інструмент легко відокремлюється від предмета, і створюється відчуття, що він її гладить, а рука не відчуває нерівностей, то це означає, що метал загартований зайве. Загартувати метал в домашніх умовах можливо. При цьому не слід звертатися до складних технологій. Процес проводиться своїми руками. Слід пам'ятати, що процесу не підлягають маловуглецеві сталі. А ось досягти збільшення міцності виробів з вуглецевих або інструментальних матеріалів реально.

Як проводиться гарт?

Технологія загартування передбачає два процеси — нагрівання металевого виробу до високої температури і подальше охолодження. Термічне оброблення поверхні доцільно в тому випадку, якщо:

є необхідність додання металу додаткової міцності;

потребує підвищення рівня пластичності, приміром, для подальшої гарячої ковки.

Ціна загартовування металевого виробу на професійному рівні становить 200 руб. за 1 кг. Обробка вогнем дрібних деталей обходиться дешевше. Ціна за цю послугу дорівнює 20 руб.


Як загартувати метал в домашніх умовах? Необхідно ознайомитися з деякими нюансами цієї справи. Нагрівання повинен відрізнятися рівномірністю. На металі не повинно виникати плям чорного або синього кольору. Не можна нагрівати виріб до крайнього показника температури. Про те, що процес протікає правильно, свідчить поява яскравого червоного кольору.

Яке обладнання вживається для загартування?

Приміром, для того, щоб загартувати метал в домашніх умовах у формі свердла, застосовується електрична або термічна піч, лампа для паяння або ж багаття. Що підійде конкретному випадку залежить від того, який показник температури потрібно для оброблюваного матеріалу.

Охолодження різних інструментів

Правила охолодження інструментів можуть бути різними. Процес можна виконати в один або декілька прийомів. Все залежить від типу металу. Як загартувати метал не по всій поверхні, а лише в певному місці? У цьому випадку застосовується струменевий вид загартування. Він передбачає напрямок струменя холодної води на предмет точково. Якщо проводиться дію з одним охолоджувачем, то потрібні спеціалізовані пристосування у вигляді бочки або відра. З цією метою застосовують навіть ванну. Такий спосіб охолодження підходить для предметів на основі вуглецевої або легованої сталі.
Якщо для зниження температури виробу потрібна схема охолодження, що включає два щаблі, то вживаються різні середовища. Цей процес забезпечує відпустку металу. Спочатку свердла або диски піддаються охолодженню водою, потім за допомогою машинного або мінерального масла. Охолодження при його допомозі є другою сходинкою процесу, так як є ризик займання під впливом високої температури.

Застосування води для охолодження

Основною рідиною для охолодження є вода. Якщо в неї додати трохи солі або мила, то швидкість охолодження зміниться. Тому бак для загартування можна використовувати для миття рук. Для забезпечення однакового показника твердості на металевій поверхні слід підтримувати температуру рідини 20 — 30 °С. не Можна часто її змінювати в баку. Забороняється проводити охолодження вироби в проточній воді. Мінусом загартовування за допомогою води є поява на поверхні металу безлічі тріщин. Таким способом слід піддавати процесу предмети простої форми або ж цементовані.

Що застосовується для гартування деталей складної форми?

Як загартувати метал складною форми? Для легованої сталі використовується пятидесятипроцентний розчин каустичної солі в холодному вигляді або підігрітому до 50 — 60 °С . Деталі, підігріті в соляній ванні і пройшли в ній загартування, виходять світлими. Не можна, щоб температура розчину була вище 60 °С. Пари, які виникають при загартовуванні, несуть шкоди здоров'ю, тому ванна обов'язково повинна бути оснащена вентиляційної витяжкою.

Як здійснюється загартовування легованої сталі?

Як загартувати метал? В домашніх умовах леговану сталь піддають процесу у ванні з мінеральним маслом. Тонкі предмети з вуглецевої сталі гартують цим же способом. Плюсом масляних ванн є те, що швидкість охолодження не знаходиться в залежності від температури масла. Воно буде протікати однаково швидко при будь-якому її показнику.
Як загартувати метал в олії правильно? В таку ванну не повинна потрапляти вода, так як це може спровокувати появу на поверхні металевого предмета тріщин. Помічено, що якщо масло розігріта до температури 100 °С, то попадання води не викличе розтріскування вироби.

Мінуси масляної ванни

При загартовуванні виділяються отруйні гази.

На предмет утворюється наліт.

Масло може запалати.

Якість загартування в масляній ванні поступово знижується.

Як проводиться відпуск металу?

Відпустки піддаються всі деталі, що пройшли загартування. Це знімає внутрішнє напруження. В результаті цього процесу знижується твердість і підвищується пластичність матеріалу. Як відпустити загартований метал? В залежності від потрібної температури процес проводиться:

у ваннах з маслом;

у ваннах з селітрою;

у печах з повітряної циркуляцією;

у лужних ваннах.

Від чого залежить вибір температури відпустки?

Як послабити загартований метал правильно, що слід враховувати? Важливим фактором є температура відпустки. Вона залежить від типу сталі і необхідного показника твердості виробу. Наприклад, виріб для якого потрібно показник HRC 59 – 60 піддається відпуску при температурі 150 — 200 °С. В цьому випадку внутрішньо напруга знижується, а твердість практично не змінюється. Бистрорежущую сталь опускають при температурі 540 — 580 °С. Такий процес отримав назву вторинного затвердіння. Його результатом є підвищення твердості виробу. Метал загартовується на колір мінливості. Його нагрівають на електричній плитці, у печах або гарячому піску. Плівка окису, що з'являється при нагріванні, забарвлюється в різні кольори. При цьому поверхня металевого виробу очищається від окалини, нагару і масла. Після відпустки метал, як правило, охолоджують на повітрі. Хромонікелеві вироби охолоджують у воді або маслі, так як повільне охолодження цих марок призводить до відпускної крихкості.

Як гартувати сталь на відкритому вогні?

Як загартувати метал на вогні? Для легкого проведення процесу загартування металу в домашніх умовах слід розвести багаття і підготувати дві тари великої ємності. У вогні повинно бути присутнім безліч розпечених вугіль. В одну ємність слід залити або дизельне моторне масло, а в іншу чисту воду. Краще якщо вона буде колодязної. Спочатку готується інструмент, за допомогою якого буде утримуватися розпечений до межі метал. Вживають ковальські кліщі. Але якщо їх немає, то можна використовувати що-небудь аналогічне. Після цих попередніх робіт, свердла з металу або ж інші інструменти кладуть в центр полум'я на гарячі вугілля. Угольки білого кольору набагато гаряче інших. За процесом загартовування потрібно уважно спостерігати. Полум'я багаття повинно бути малинового кольору. Якщо вогонь набуває білий колір, то є загроза перегрівання і навіть згоряння металу. Необхідно стежити за тим, щоб малиновий колір був розподілений по всі площі багаття рівномірно. На кромці вироби з металу не повинна з'являтися плями чорного кольору. Якщо на матеріалі з'являються сині плями, то це свідчить про надмірний розм'якшення матеріалу і його зайвої пластичності. Цього допускати не можна. Після прожарювання у вогні металевого виробу його слід прибрати з вогнища високої температури. Розпечений предмет опускається в ємність з маслом багато разів з інтервалом в 3 секунди. Проміжок часу поступово збільшують. Зволікати на цьому етапі не можна. Операція проводиться швидко і різко. Виріб занурюється в масло до тих пір, поки його колір перестане бути яскравим і насиченим. Потім предмет занурюється у відро з водою, яку необхідно трохи збовтувати. На цьому етапі слід бути гранично обережними, так як краплі олії на ножі або сокиру можуть піддатися осушення при зануренні у водне середовище. Свердла слід опускати в рідину товстим кінцем. Як правильно загартувати метал, вам вже відомо. Якщо дотримуватися всіх рекомендацій, то процес принесе бажаний ефект.

В яких випадках вдаються до застосування електричної печі?

В домашніх умовах доводиться гартувати вироби з кольорових металів або сталі. У цьому випадку буде потрібно дуже висока температура до 900 ° С і вище. Розігріти виріб з металу до такого показника в змозі тільки електрична або муфельна піч. Останню можна виготовити своїми руками, а ось електричну зробити неможливо.

Як виготовити муфельну піч?

Як загартувати метал в домашніх умовах за допомогою муфельній печі, виготовленого своїми руками? Таке пристосування стане дуже потрібне в домашньому господарстві. Воно дозволять провести термічну обробку виробів з металу без зайвих маніпуляцій. Для виготовлення печі своїми руками потрібно вогнетривка глина, яка використовується для покриття. З цього матеріалу створюється камера завтовшки не більше 1 див. Її розміри повинні складати 210х105х75мм. Здійснюючи ліплення муфельній печі своїми руками, вдаються до використання до заздалегідь приготовленої форми з картону. Щоб вона не липла, її просочують парафіном. Глину намазують на форму з вивороту. У цьому разі під час просушування вона не дасть усадки. При затвердінні матеріал сам відійде від граней форми. Вогнетривка глина може стати основою двері печі. Саморобної муфельній печі треба дати просохнути на відкритому повітрі. Потім її просушують до кінця в печі при 100 ?С. Двері та камера обпікаються поступово при збільшенні температури до показника 900 ?С. Деталей слід дати охолонути, не виймаючи їх з печі. Потім до неї приєднується дверцята. Її поверхня шліфується за допомогою напилка. На камеру намотується 18 м дроту з ніхрому. Товщина її повинна становити 075 мм. Перший і останній витки необхідно скрутити. Щоб не виникло замикання, відстань між витками обмазується глиною. На сухий шар матеріалу треба намазати ще один шар завтовшки 12 див. Муфельна піч, зроблена своїми руками, полягає в металевий каркас, розмір якого становить 270х200х180 мм. Для полегшеної збірки корпусу його слід сконструювати з двома знімними кришками, фиксируемими допомогою гвинтів. До передній кришці на петлю кріпиться дверцята. Вона повинна відкриватися в горизонтальному напрямку. На цю дверцята за допомогою болтів і прокладок потрібно встановити керамічну деталь. Всі зазори замазують глиною, а краї дроту прибираються на задню кришку каркаса. Потім робиться і стандартний роз'єм шнур з вилкою. Всі отвори між нагрівальними деталями і каркасом заповнюються азбестовою крихтою. Для установки термопари і отримання можливості відслідковувати процес загартування металу в камері необхідно просвердлити два отвори. Діаметр першого повинен становити 1 см, а другого 2 див. До них кріпляться закриваються шторки з металу. Вага саморобної муфельній печі становить 10 кг. Вона розжарюється до показника температури 900 ° С протягом години. За її допомогою можна полегшити процес загартовування свердел, напилків, матриць і безлічі інших металевих виробів. Муфельное обладнання для загартування металу не є єдиним пристроєм. З цією метою застосовують камерне пристосування, електричну або термічну піч, а також піч-ванну. Зробити муфельну піч своїми руками вигідніше, ніж придбати готове обладнання. Приміром, середня ціна такого пристосування на ринку складає 40000 руб.