Если сталь ножа нагреть до определенной температуры, а затем быстро остудить, она становится твердой, хрупкой и напряженной. Это называется закалкой. Такая форма стали известна под названием «мартенсит». Пройдя процесс закалки, мартенсит становится хрупким, напряженным и не подходит для изготовления ножа. Если нагреть мартенсит до меньшей температуры, он станет несколько мягче, выпустит напряжение, и если температура была выбрана правильно, в результате получится прочный и пригодный продукт. Обработка стали при меньшей температуре, обычно между 375 и 500 градусами по Фаренгейту, называется отпуском или получением нужной степени твердости.

Источник тепла

Источник тепла для процесса закалки должен обеспечивать равномерный нагрев и возможность контролировать температуру. Если источник тепла слишком разогрет, трудно медленно и единообразно нагреть клинок. Если нагревать клинок слишком быстро или если источник тепла чересчур раскален, тонкие участки клинка, как правило, перегреваются. Газовый горн - прекрасный источник тепла для процесса закалки, если, конечно, температуру нагрева можно контролировать и регулировать.

Вот как работает газовый горн: пламя разогревает футеровку горна или печи, и радиируемое ей тепло нагревает материал. Горелка или паяльная лампа, нагревающие деталь на открытом воздухе, по моим расчетам, теряет 200% и более потенциального тепла. Если пламя ограничивается нагревательной камерой или чем-то таким простым, как теплоулавливатель, описанный ниже, вы сможете равномерно нагреть крупную деталь. Пламя горелки или паяльной лампы никогда не должно быть направлено непосредственно на обрабатываемую деталь. Его нужно направить так, чтобы пламя обходило саму деталь и одновременно нагревало футеровку печи.

Моя первая самодельная цилиндрическая печь Dragon Breach предназначалась прежде всего для кузнечной сварки при температуре примерно 2300 градусов по Фаренгейту. Она была оснащена горелкой с поддувом, которую трудно было регулировать. Решением вопроса стало создание второго горна, который работал при более низких температурах, достаточных для термообработки.

Для этого у него должны были быть меньшие по размеру камера и горелка с пропорционально меньшим отверстием. Такой меньший по размерам горн вполне подходил для термообработки и ковки. Более того, я больше не беспокоился о загрязнении клинков флюсом буры, как это происходило, когда для ковки и термообработки я пользовался сварочным горном.

Горн из одного кирпича для ножа

Создание горна из одного кирпича, который я построил самостоятельно, начиналось именно с одного кирпича и оказалось исключительно полезным. Когда я больше узнал о работе с мягкими кирпичами и нашел лучшую горелку, у меня получилось то, что я теперь называю Extendo Forge. Для удлинения камеры печь состоит из полутора кирпичей.

Так выглядит Extendo Forge.

Главное, чтобы эти кирпичи относились к мягкому огнеупорному типу. Маленькую печь разогревает пропановая горелка в стиле BenzOmatic. Такой маленький горн не новшество. Я пользуюсь им практически каждый день. Он заменил мне мою печь среднего размера Dragon Breach при выполнении множества работ, связанных с нагреванием. Обычно я использую горн для ковки клинков, их отжига, термообработки, а иногда для отпуска клинков с помощью шаблона для отпуска спинки клинка. На фото показан Extendo Forge с удлинением горелки.

Для создания печи вам потребуется два типа огнеупорных кирпичей: один-два кирпича мягкого высокотемпературного типа и два-три кирпича твердого низкотемпературного типа для подпорки мягких кирпичей. Если у вас под руками не оказалось никаких кирпичей, вы можете найти адрес изготовителя на желтых страницах в разделе «Огнеупорные материалы». Если и это не принесет результатов, обратитесь к каменщикам, и они подскажут вам, где найти огнеупорные кирпичи.

Здесь показан горн из одного кирпича и клинок, нагретый для закалки. Эта картинка демонстрационная. При фактическом нагреве для закалки цвет клинка более однообразен. Обратите внимание на противень с «пастой для закалки», приготовленной на заднем плане фото.

Обычные твердые кирпичи не годятся для сооружения маленького горна. Для этого абсолютно необходимы огнеупорные кирпичи, которые иногда называют изоляционными. Температурные границы для мягких кирпичей составляют 2800 - 3000 градусов по Фаренгейту.

Я рекомендую только одну марку и модель пропановой горелки. Это шланговая горелка BenzOmatic JTH-7. Она так названа из-за 4-футового шланга с наконечником на конце. Естественно, на баллоне имеется регулирующий клапан.

Такой клапан необходим для регулирования температуры. Верхний конец шланговой горелки очень сильно нагревается, но его можно регулировать, и он будет значительно прохладней при отжиге и закалке мелких деталей. Работая на максимуме, вы получите дополнительное тепло для скорейшего разогрева камеры.

С помощью горна из огнеупорного кирпича с горелкой JTH-7 вы легко нагреете заготовку толщиной 1 х 1/4 дюйм для ковки клинков длиной 4-6 дюймов. Достаточно часто горелки можно только «включать», не имея возможности регулировать нагрев. На фото показан проектируемый клинок в нагретом состоянии.

Проверьте работу вашего горна из одного кирпича, поместив в нагревательную камеру заготовку размером 1 х 1/4 дюйма. Зажгите горелку и посмотрите, сколько времени вам понадобится, чтобы разогреть деталь до температуры ковки. Доведение 3-дюймовой или более длинной заготовки до температуры ковки не должно занимать больше 5-6 минут.

Для безопасности пропанового баллона весом 16 унций крайне необходимо иметь держатель. Маленькая пропановая горелка может оказаться весьма опасной, если ее обронить или она упадет с верстака. Клапан легко отламывается, и пропан начитает быстро выходить из баллона, создавая опасную ситуацию. Безопасный держатель можно соорудить из большого баллона из-под сока, укрепив его на фанерное основание. В таком виде держатель можно фиксировать к верстаку шурупами.

Такой безопасный держатель для горелки мог бы предотвратить пожар, который случился у нас по соседству. Велосипед упал на верстак и столкнул пропановую горелку на пол. Горелка не была включена, но когда ударилась о цементный пол, раскололась, и газ стал выходить. От контрольной лампы водонагревателя газ воспламенился, и пламя пошло по стене на верхний этаж через широко открытую дверь.

Чтобы изготовить мини-горн, вырежьте нагревательную камеру размером 1х1,5 дюйма так, чтобы ее отверстие проходило через весь кирпич. Для этого воспользуй-тесь старым ножом либо просверлите отверстие старым сверлом, а затем выскоблите его. 1-дюймовое отверстие сбоку называется отверстием для огня и доходит только до нагревательной камеры. На фотографии видно положение нагревательной камеры.

Пламя должно охватывать нижнюю часть детали и нагревать ее более равномерно. Линия на кирпиче обозначает дно нагревательной камеры. Не направляйте сопло горелки прямо в нагревательное отверстие, держите его примерно на дюйм от отверстия. Поэкспериментируйте с вашей горелкой. Определите, куда нужно направить пламя, чтобы получить больше жара.

Если вы куете только маленькие клинки, нагревательная камера не обязательно должна проходить по всей длине кирпича. Половина кирпича, просверленная только частично, располагается сзади горна. Если эту половинку кирпича придвинуть к нагревательной камере просверленной стороной, то можно нагревать клинки длиной до 10 дюймов для ковки или закалки. Когда же вы нагреваете короткие клинки, половинка кирпича прислоняется к концу нагревательной камеры глухим концом.

Вырежьте выемку сбоку мягкого огнеупорного кирпича, чтобы полость была достаточно большой для нагревания таких деталей, размер которых больше, чем отверстие в мини-горне. Таким образом можно выпрямлять скрученные пружины или другие изогнутые детали. Нагреваемая часть детали помещается в углубление, где пламя может охватить ее и нагревать со всех сторон.

Кислородно-ацетиленовая горелка

Кислородно-ацетиленовая горелка является прекрасным источником тепла для процесса закалки, и я пользуюсь ей многие годы. С ее помощью я закалил более трех тысяч клинков. Я перестал пользоваться ей, когда приступил к сооружению домашних газовых горнов из одного кирпича. Единственный недостаток такой горелки - это стоимость газа. По сравнению с ацетиленом пропан работает в четыре раза дольше. Хотя пропан не дает такого жаркого пламени, как кислород и ацетилен, для нашей работы этого вполне достаточно.

Пламя кислородной/ацетиленовой горелки дает более 5000 градусов по Фаренгейту, однако легко можно научиться управлять им и равномерно нагревать клинок. Полезно попрактиковаться в равномерном нагреве на старом лезвии ножа или ненужном куске стали.

Эту горелку хорошо использовать для закалки грани, когда до температуры закалки нагревается только крайняя часть клинка. Спинка клинка остается такой температуры, при которой она не полностью твердеет, когда весь клинок погружается в масло. Клинки, у которых с помощью такой горелки нагревается только грань, могут быть закалены полностью или только по грани.

Регулирующий блок для закалки грани

Когда необходимо провести закалку грани в масле, хорошо использовать регулирующий блок. Я использую для этого тяжелый кусок стали, устроенный таким образом, что помещенная на него грань клинка лишь на полдюйма погружается в масло. Масло нагревается до температуры 90-140 градусов по Фаренгейту. Клинок нагревается и погружается в масло острием вниз под углом примерно 45 градусов, а затем опускается на регулирующий блок. Затем клинок несколько раз быстро раскачивается вперед-назад, пока вся его грань не пройдет необходимое быстрое охлаждение. Регулирующий блок можно поднимать или опускать в зависимости от того, какую твердость необходимо придать грани.

Отпуск ножа

Отпуск - это цикл или циклы слабого нагрева, необходимые для незначительного размягчения (отпуска) мартенсита и одновременного снятия напряжения металла, возникшего при закалке. Окончательной формой стали в законченном клинке является отпущенный мартенсит. Отпуск клинков, изготовленных из углеродистой стали или ее сплавов, проводится при температуре 375 - 500 градусов по Фаренгейту.

Сбоку видно, что пламя проходит перед центром. Отверстие на передней стенке, куда вставляется деталь, приводит к потере тепла, поэтому, если пламя входит в камеру ближе к этому отверстию, это позволяет добиться более равномерного ее нагрева Линия на кирпиче указывает на дно нагревательного отверстия. Такое расположение позволяет пламени охватывать нагреваемую деталь вокруг. Обратите внимание на проволоку, удерживающую кирпичи вместе. Без нее кирпичи будут трескаться и рассыпаться Вместе с тем, если поместить твердый кирпич с противоположной стороны огневого отверстия, а другой сверху, маленький горн будет остывать медленней и почти снимет проблему растрескивания кирпичей.

В результате процесса отпуска нужно получить правильную степень твердости. Важно, чтобы клинок ножа имел мелкозернистую структуру. В результате перегрева во время ковки или нагрева для отпуска клинок может получиться слабым крупнозернистым. Клинок с мелкозернистой структурой всегда будет превосходить по силе клинок той же твердости, но крупнозернистый.

Три вида этой штуковины для закалки показывают, как используется прокладка из нержавеющей стали для того, чтобы узкие клинки не уходили слишком глубоко в медную оправу.

Изучая результаты проводимых Американским обществом кузнецов тестов по резке, рубке и сгибанию, я заметил, что немногие сломанные при этом клинки все имели крупную или сомнительную зернистость. Клинки не проходили испытания из-за плохого качества термообработки. Как правило, это не зависит от качества самой стали. Из плохой стали, но при правильной термообработке можно изготовить превосходный клинок, который даже трудно сравнить с клинком из хорошей стали, но испорченным плохой термообработкой.

Для отпуска только что закаленных клинков вам потребуется тостер или обычная домашняя печь. Отпуск клинка необходимо проводить незамедлительно, чтобы снять высокое напряжение мартенсита, возникшее при успешной закалке. Я использовал домашнюю печь долгие годы, и семья всегда жаловалась на запах, если я забывал удалить с клинков все масло. Потом мне пришла хорошая идея использовать для отпуска тостер в мастерской. Для этого подходит любая печь, дающая равномерный нагрев до температуры 325-500 градусов по Фаренгейту.

На полку устанавливается 4-долларовый термометр в качестве визуального индикатора температуры. Перед тем как приступить к отпуску любых клинков, проведите следующую проверку вашей печи: включите ее и установите регулятор на 325 градусов по Фаренгейту; подождите 20 минут, пока температура не станет постоянной; поместите в печь только что отшлифованный кусок стали; оставьте его там на 45 минут; извлеките сталь; дайте ей остыть; посмотрите, какого она будет цвета.

Оттенок углеродистой стали должен быть чем-то средним между цветом соломы и коричневым цветом. Этот оттенок должен равномерно распределяться по всей длине стали. Такой цвет дает оксид, возникающий при нагреве, и этот оттенок является достаточно точным индикатором температуры для всех аналогичных типов стали.

Если вам покажется, что одна часть клинка нагрелась больше, чем другая, то, возможно, вам потребуется положить кусок стали между нагревательным элементом и полкой. Установите регулятор нагрева так, чтобы в результате получался цвет темной соломы или коричневый. Вы должны иметь возможность потом обработать грань напильником.

Сейчас для отпуска углеродистых сталей и их сплавов я использую печь Farberware Convection (она нагревается до 550 градусов по Фаренгейту). Я приобрел эту печь в эконом-магазине за 5 долларов. У нее большой объем, а поскольку источник тепла находится вне камеры, жар распределяется равномерно.

Другой метод отпуска - это использование, как я его называю, шаблона (см. фото). Этот шаблон изготовлен из меди, но может быть сделан из нержавеющей или мягкой стали. Мягкая сталь изнашивается быстрее и не прослужит вам так долго, как медь или нержавеющая сталь. Размеры боковых медных пластин составляют 3/8х1х5 дюймов. Проем для клинка составляет четверть дюйма, либо делается настолько широким, чтобы воспринять самый толстый клинок, который вы захотите отпустить с помощью этого шаблона.

Процесс закалки грани проводится с использованием самодельной пасты автора в качестве закаливающего раствора.

Шаблон для закалки должен быть довольно тяжелым, чтобы удерживать достаточно тепла для адекватной селективной закалки крупных клинков. Удлинение на месте прокладки для клинка необходимо для того, чтобы за него можно было держать клинок и шаблон клещами или плоскогубцами, когда вы помещаете их в горн или вынимаете из него. При определенной практике можно добиться хорошего селективного отпуска. Попрактикуйтесь с этим перед тем, как использовать данный метод на закаленном клинке. Как я уже говорил, большинство навыков по изготовлению законченного ножа можно приобрести только на практике.

Шаблон для отпуска должен быть довольно небольшим, чтобы помещаться в нагревательной камере кирпичной печи. Шаблон нагревается до оранжевого цвета, вынимается и помещается на огнеупорный кирпич. Спинка клинка удерживается в этом шаблоне.

Свежезакаленный клинок.

Клинок следует шевелить, двигая его вперед-назад в проеме, при этом особое внимание нужно уделять рикассо. Если не проследить, то более тонкое острие может перегреться. Спинка клинка должна стать голубого цвета, а режущая грань - цвета темной соломы.

Под рукой необходимо иметь емкость с водой, чтобы остудить грань, если цвет будет слишком быстро распространяться к ней. Грань охлаждают, быстро окуная ее в воду и вынимая. Клинок ни в коем случае не следует оставлять в воде, так как в результате термального шока могут появиться микроскопические трещины, которые погубят нож в будущем.

Отжиг

Отжиг - это процесс термообработки, в результате которого сталь становится максимально мягкой. Потом ее легче обрабатывать напильником или формировать на фрезерном или токарном станке. От поставщиков сталь обычно поступает в форме прямоугольных заготовок либо в виде горяческатной отожженной формы. Горячая скатка и отжиг являлись первым этапом процесса термообработки, и в таком виде сталь готова к обработке методом съема припуска.

Последовательность термообработки проектного клинка

1) Я включаю печь для отпуска и жду, когда жар станет стабильным.

2) Рядом я ставлю емкость с подготовленным раствором для закалки. Раскаленный клинок следует опускать в закаливающий раствор без промедления. Если вы промедлите несколько секунд, полной закалки может не получиться.

3) Разогрейте клинок для закалки в печи из одного кирпича или в другом имеющимся у вас источнике тепла. Нагревайте медленно и единообразно до тех пор, пока клинок не перестанет притягивать прислоняемый к нему магнит.

4) Быстро окуните клинок вперед острием либо в теплое масло, используя регулирующий блок, либо в кастрюлю с пастой. Постарайтесь как можно быстрее опустить грань клинка в закаливающий раствор хотя бы на полдюйма. Я использую пасту для закалки ножей исключительно с одной режущей гранью. (Состав пасты дан в разделе «Материалы».) Двугранные клинки следует погружать в масло острием вперед достаточно глубоко, чтобы клинок и хвостовик погрузились в раствор полностью. На фото показана закалка грани клинка в емкости с пастой.

5) Держите грань ножа в закаливающем растворе до тех пор, пока его спинка не потеряет цвет. По мере того, как паста тает, я часто быстро вынимаю грань и окунаю ее снова в пасту. Это необходимо, чтобы охлаждение происходило постепенно.

6) Продолжайте остужать клинок до тех пор, пока не сможете взять его голыми руками.

7) Оботрите остатки раствора с клинка и проверьте его грань углом старого напильника. Процесс закалки можно считать успешным, если напильник не врезается, а просто скользит по стали.

У меня есть контейнер со стружками и грубая проволочная щетка для очистки остатков масла или пасты с клинка. Бросьте клинок в опилки и хорошенько его очистите, а потом тщательно обработайте проволочной щеткой. Светлосерый участок свежезакаленного клинка обозначает твердую секцию (см. фото). Клинок, на режущей грани которого такой цвет не проявляется, вероятно не отреагировал на процесс закалки.

8) Быстро обработайте наждаком одну сторону клинка до чистого металла и поместите его в печь для отпуска на 45 минут или час. Пусть печь продолжает работать, но клинок нужно вынуть и положить на полку, чтобы он остыл до комнатной температуры. Когда до него можно будет дотронуться рукой, поместите клинок снова в печь, по крайней мере на 45 минут еще для одного цикла отпуска.

9) Выключите печь, но клинок выньте только тогда, когда он достигнет комнатной температуры.

10) Проверьте грань клинка напильником, которым вы пользовались ранее. Напильник должен врезаться в металл, но не слишком глубоко.

11) Завершите окончательную шлифовку клинка и проведите его проверку на латунном стержне.

Тест ножа на латунном стержне

Приклейте кусок латунного стержня диаметром 1/4 дюйма на кусок твердого дерева либо зажмите стержень в тисках так, чтобы его верхняя половина выступала над губами тисков (см. фото).

Приложите край ножа к латунному стержню под тем же углом, под которым проводите заточку, что составляет примерно 15 градусов. Приложите достаточное усилие, пока не увидите, что грань ножа изогнулась на стержне. Если оказать аналогичное давление на стержень, когда он находится на индикаторе со шкалой, вы обнаружите, что давление на прогиб составляет 35-40 фунтов.

Здесь показаны держатели для наждачных камней для полировки вручную

За участком теста необходимо установить хороший источник света, чтобы вы могли видеть изгиб. Если при незначительном давлении на стержень грань отщепляется, то вполне вероятно, что она будет отщепляться и при использовании. Если же грань остается согнутой в месте изгиба, то скорее всего она будет сгибаться и во время использования и окажется слишком мягкой, чтобы сохранять режущую грань. Грань превосходного клинка деформируется на стержне, но затем выпрямляется.

С помощью латунного стержня можно быстро определить, обладает ли клинок хорошим балансом гибкости и твердости, достаточным для того, чтобы держать грань. Этот тест используется для класса охотничьих ножей. Филейные ножи или толстые походные ножи реагируют на данный тест по-другому.

В том виде, как я его использую, тест на латунном стержне не заменяет тест на твердость, с помощью которого определяют, полностью ли закален клинок. Иначе вы можете подумать, что им можно заменить тест Рокуэлла. Тест на латунном стержне представляет

собой только сравнительную проверку того, что, по моему мнению, представляет собой твердость, необходимая для нормального использования ножа. Я начал пользоваться им примерно 27 лет назад и до сих пор считаю, что это лучший не полевой тест, который я знаю.

Многие домашние мастера увлекаются самостоятельным изготовлением ножей. Их изделия проходят сложный путь многократной ковки, травления, механической обработки. Но чтобы нож получился прочным и служил долго, его необходимо закалить — подвергнуть воздействию высокой температуры. После термообработки физико-механические свойства металла существенно улучшаются.

Выбор стали для закалки ножа

Сплав железа с углеродом называют сталью. В состав сплава добавляют и другие металлы и неметаллы, для придания стали определенных свойств. В качестве добавок используются молибден, ванадий, цинк, хром, вольфрам, кальций и многие другие. Чем ниже доля углерода в сплаве, тем он пластичнее. Такие материалы обладают высокой прочностью, но низкой износостойкостью и подвержены коррозии. Чтобы закалить нож, нужно точно знать, из какого именно сплава он изготовлен.

Высоколегированные сплавы обладают высокой прочностью и упругостью, их лезвие способно рассекать даже металл.

Как изготовить камеру для закаливания металла

Для закалки клинка лучше изготовить специализированную печь. Печь позволяет закалить металл, нагревая его до определенных температур по заданному графику и так же по плану охлаждать. Камера печи имеет габариты 20×10×7,7 см и делается из огнеупорной глины.

Сначала потребуется изготовить каркас из плотного картона. Картон надо пропитать парафином, чтобы сырая глина не прилипла к нему. На каркас наносится слой сырой глины таким образом, чтобы полностью облеплять его. Особенно тщательно нужно вылепить стыки, чтобы там не осталось щелей. Отдельно лепится дверка.

Обе заготовки нужно высушить на открытом воздухе. После высыхания их прокаливают в печи при 90-110 °С, удаляя остаточную влажность. Далее следует довести температуру до 900 °С для окончательного обжига. Остывать заготовки должны медленно, в закрытой печи. Петли для дверцы следует навесить таким образом, чтобы она открывалась в горизонтальной плоскости.

Теперь настало время сделать нагреватель. Потребуется проволока из нихрома, диаметром 0,75 миллиметра. Следует отмерить 18 м проволоки и аккуратно и ровно, виток к витку, но без касаний, намотать ее на корпус печи. Обмотку промазывают сырой глиной, чтобы исключить возможность межвиткового замыкания. В корпусе следует проделать отверстия: одно для установки измерительной термопары, другое — для визуального наблюдения. Весть самодельная печка будет около десяти килограммов.

Самый простой способ закалить заготовку — на открытом огне. Так закаляли металлические изделия наши предки. Закаливать приходится проводится «на глаз», без точных измерений температуры, поэтому для получения более или менее приемлемого качества придется потренироваться.

Для этого потребуется:

• открытый огонь;
• емкость с минеральным маслом;
• емкость с водой;
• клещи с длинными рукоятками.

Чтобы закалить заготовку, следует дождаться малинового цвета пламени и положить деталь на угли. Пламя белого цвета обладает слишком высокой температурой, в нем деталь перегреется. Нужно также следить за тем, чтобы на детали не появлялось синих или черных областей. После того, как деталь прогрелась до равномерного темно-красного свечения, ее вынимают из пламени клещами и быстро погружают на три секунды в емкость с маслом. Это действие повторяют несколько раз, задерживая изделие в масле несколько дольше.

На последнем этапе закалки ножа в домашних условиях его погружают в емкость с водой. Воду необходимо немного взболтать. Будьте осторожны — при контакте с водой капельки масла могут брызгаться.

Источник тепла

Для того, чтобы закалить металлические изделия, применяют разные источники тепла:

• муфельная печка;
• пропановая горелка;
• кузнечный горн;
• паяльная лампа.

Эксперты сходятся на том, что проведение термообработки в муфельной печи дает наилучший результат при закаливании ножа. Это объясняется стабильностью температурных параметров, равномерностью прогрева и возможностью контроля и оперативной корректировки температуры.

Неверный выбор охлаждающей жидкости может свести на нет всю работу и необратимо испортить заготовку.

Отпуск

После термообработки в заготовке накапливаются внутренние напряжения. Они снижают прочность, твердость и упругость детали. Деталь становится хрупкой и не способна выдерживать проектные нагрузки. Чтобы избавиться от внутренних напряжений и довести механические характеристики до расчетных значений, применяют процедуру отпуска.

В ходе отпуска проводится повторный нагрев заготовки до температуры пластичности, но, в отличие от закаливания, остывает она плавно, в естественных условиях. Для различных материалов существуют свои индивидуальные графики отпуска. Так, при закаливании ножа заготовку повторно нагревают до 250 °С и оставляют остывать в муфельной печи.

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.

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

Много столетий назад, мастера-кузнецы задавались вопросом, твердости клинка. И многие из них понимали, что сталь после нагрева нужно быстро остудить. Дамасские мастера, закаливали сталь в ущельях, где дули сильные ветра. Они считали, что сила ветра передавалась клинку, и он становился упругим, твердым и не ломался.

Закалка режущей кромки ножа.

Еще немного истории

Некоторые кузнецы использовали для этих целей мочу барана, собранную в течение трех дней. А другие применяли для такого процесса мочу мальчика, и он должен был быть непременно рыжим. Вот на какие хитрости шли мастера прошлого. Кстати, применение мочи, можно частично оправдать, так как присутствие в ней солей, сопутствовало быстрому забору тепла у раскаленного металла.

Были даже довольно варварские методы закалки, раскаленный клинок вонзали между ребер раба, и считалось, что его сила переходила в металлическую заготовку. Хорошо, что те времена миновали. Но люди постепенно замечали, что если после нагревания металла, его поместить в соленую среду, качество и характеристики его улучшались.

Шло время, и было проделано тысячи способов до достижения положительного результата. Молодой ученый металлург Д. К. Чернов, работавший над этой проблемой в 1866 году, достиг немалых успехов в определении для каждого металла определенных значений.

Завод, на котором проводил испытания господин Дмитрий Константинович Чернов, полностью избавился от брака и этого человека можно назвать прародителем современной металлургии. Сегодня любой студент, имея багаж знаний, накопленный веками, может справиться с закалкой стали.

Выбор стали для закалки ножа

Как известно, сталь это есть не что иное, как сплав углерода с железом. В них добавляются в небольших дозах добавки. Большую роль на качество будущего клинка они не играют. Важнейшим элементом является углерод. Добавки могут быть такие, как цинк, хром, молибден, кальций и т.д. А вот чем меньше углерода в стали, она приобретает высокую прочность, но изнашивается быстрее и коррозия развивается быстрее. Для правильной закалки нужно обязательно знать состав будущего клинка. Лучше всего провести углеродный анализ стали.

Идеальная закалка лезвия ножа.

Если будущее изделие будет, к примеру, из напильника или рессоры автомобиля. Закалка в данном случае просто необходима, тем более ковка такого металла подразумевает его обязательный нагрев. Проверить качество закалки, можно в домашних условиях, но он довольно «жестокий». Нужно готовый клинок затянуть в тисках и начать постепенно гнуть его, и если излом клинка произойдет на отметке приблизительно в 45 градусов. Можно смело сказать – закалка была проведена верно. Но так следует сделать, после первой вашей самостоятельной закалки клинка, нужно хорошо запомнить весь процесс и повторить его заново.

Способы закаливания

Способов закаливания существует, по сути, 2 типа. На открытом огне и в печи. Но, к сожалению, в обычном костре поднять температуру выше 900 градусов, не получится. Тогда приходит на помощь печь. Ее можно изготовить самостоятельно. Это довольно непростой процесс, но изготовив ее единожды, она прослужит вам достаточно долго. Тем более если вы начинающий мастер, она вам просто необходима.

В камере

1. Прогреваем печь до нужной температуры, в данном случае 1070 градусов, и погружаем клинки в печь.
2. Загрузив клинок в печь, разогреваем печь опять до 1070 градусов, и при данной температуре начинается отсчет времени. Принцип прост: 1 минута 40 секунд, на каждый миллиметр толщины клинка.
3. По прошествии нужного времени, клинок вытаскивают и охлаждают на воздухе, в течение 15 минут под небольшим прессом.
4. Затем производится отпуск металла в духовке при 200 градусах.

Закалка ножа в камере выполненной в домашних условиях.

При данном процессе сталь получает твердость в 56 HRC.

Но учтите, что в данном случае закалка происходила без погружения в жидкости. Для каждой стали свои условия закалки. И результат, которого вы хотите добиться, будет целиком и полностью зависеть от самого процесса.

На открытом огне

Способ, можно сказать, опробованный нашими предками и ему уже много лет. Чтобы правильно закалить сталь, без каких-либо точных измерительных приборов, так сказать «на глазок», нужна внимательность, и наберитесь терпения. Единственным способом проверки может являться магнит. Когда металл достигает определенного для него точки накала, так называемой точки Кюри, он перестает взаимодействовать с магнитом.

И еще один признак, это цвет самой заготовки, она должна стать темно-красной. Но также в процессе нужно следить, чтобы не появлялось синих или черных пятен, это говорит о перегреве. Заготовку стоит класть в угли, когда цвет пламени от них будет малиновый.

Что потребуется:

• минеральное масло в емкости (можно отработку);
• ведро с водой;
• хорошо подготовленные угли;
• длинные металлургические клещи.

Закалка ножа на открытом огне.

После того как деталь приобрела нужный оттенок и не магнитится, нужно аккуратно взять ее клещами и опустить в масло на 3-и секунды, и так нужно поступить несколько раз. С каждым разом удерживая заготовку в масле немного дольше. И в конечном этапе погружаем ее в воду.

Как изготовить камеру для закаливания металла

Понятно, что изготавливая такую камеру, к процессу лучше подойти серьезно, так как делать вы ее будете не на один день или раз. Попробуем кратко описать процесс изготовления такой камеры, также называют ее – муфельная печь.

1. Главное, правильно изготовить «тело» такой камеры, здесь прибегают к простому процессу. Будущая горловина изготавливается из любого бумажного твердого материала (типа картон), обмазывается огнеупорной глиной толстым слоем. Не забываем сделать тонкую прослойку парафина, между формообразующим бумажным материалом и глиной.
2. Вторым этапом, минимум сутки высушивается будущая камера, а затем помещается в духовой шкаф и прокаливается на невысокой температуре около 90-110 градусов по Цельсию. После этого этапа бумажную составляющую уже можно извлекать.
3. Окончательный обжиг конструкции происходит на открытом огне при температуре около 900 градусов, затем производится остужение при естественных условиях. Нужно дождаться полного охлаждения камеры.
4. После того как заготовка будет остужена, она приобретает свойства камня, становится очень жесткой как кирпич. К ней приделывают дверцы, открывающиеся по горизонтали.
5. Заключительным этапом можно назвать обматывание будущей печи проволокой из нихрома, диаметром сечения около 0,75 мм. На всю конструкцию потребуется около 18 метров. Для исключения короткого замыкания при обмотке обмазывать сразу лучше сырой глиной. В корпусе проделываем два отверстия, одно для термопары (измерять температуру), а второе для визуального контроля.

Изготовленная своими руками камера для закалки ножа.

На этом, можно сказать, что печь для каления металла готова. Как видите, нет ничего сложного в изготовлении муфельной печи для дома.

Закалка ножа в домашних условиях

Очень хорошо, если имеется печь для закаливания стали. Ее можно даже приобрести в специализированном магазине, но стоит удовольствие не дешево. Так как закалить нож в домашних условиях, не имея специальной муфельной печи? Выход есть и честно говоря не один.

Но для начала, нужно провести небольшие эксперименты, и подробно запомнить все ваши действия. Если результат окажется положительным, то эти же манипуляции можно производить с уже настоящей деталью.

Такой хитрый прием, поможет «набить руку» на небольших заготовках и приобрести навыки нагрева и охлаждения клинка. Нельзя забывать, что для разных сплавов, требуется разная температура и способы охлаждения, а иначе не избежать трещин и хрупкости заготовки.

Источник нагрева

В основном можно выделить несколько источников нагревания заготовки. Муфельную печь, лучше исключить, так как по всем экспертным оценкам – она самая лучшая в этом деле. Но мы попробуем оценить другие довольно распространенные приспособления для нагрева.

Кузнечный горн, довольно неплохо, справляется с накаливанием заготовок. Для такой цели может подойти паяльная лампа или пропановая горелка, способом проб и ошибок, можно достигнуть желаемого результата. Кстати, для этих двух вариантов, можно соорудить небольшую печь из огнеупорного кирпича, и процесс будет проще, а результат положительный.

Огнеупорная печь из кирпича для закалки ножа.

Ну и последний, можно сказать, совсем неприемлемый источник нагрева, это газовая плита. Если хотите, что-то испортить воспользуйтесь этим вариантом.

Температурный режим

Как уже много раз говорилось, что каждая сталь требует определенной температуры. На производстве используют специальные термометры для контроля, но в быту можно использовать магнит (также выше говорилось).

Нельзя допускать темных пятен, это перегрев, что впоследствии испортит всю заготовку. Если у мастера достаточно опыта, то он может на глаз по цвету раскаленного металла определить, достаточно или нет, разогрета заготовка. Существует и такой метод закалки: нагревается трижды затачиваемая часть клинка до температуры в 285 градусов, а режущую часть только один раз, и до предельных 950-1000 градусов.

Режимы нагрева для каждой марки стали разные:

• низкоуглеродистая сталь требует нагрева в пределах 757-950 °С;
• стали с большим содержанием углерода достаточно и 680-850 °С;
• а вот легирующие марки требуют от 850 до 1150 °С.

Существует целая таблица цветов, цветов каления. К примеру: коричнево-красный 580-650 °С, темновато-красный 780-830 °С или оранжевый 950-1000 °С. Так что будьте бдительны и не перекалите заготовку.

Охлаждение и отпуск

Для правильной закалки нужно выдержать правильный температурный режим при охлаждении. Нержавеющие сплавы предпочтительнее охлаждать в минеральном масле с присадками. А низколегированные стали, в водных растворах с солью, и другими добавлениями.

Охлаждение ножа минеральным маслом с присадками.

Существует много вариантов охлаждения:

• клинки с двусторонними лезвиями, опускают сперва в масло, а затем в водный раствор;
• трижды в масло опускают заготовки раскаленные докрасна, каждое погружение, по времени чуть дольше предыдущего. И только потом опускают в воду;
• для придания упругости середине клинка прогревают эту часть, затем опускают в кипяток на 2 часа, а затем в ледяную воду.

При этих всех манипуляциях стоит учитывать, что в масле металл остывает в два раза быстрее. Заготовка, прошедшая закалку, для восстановления кристаллической решетки структуры метала, подвергают специальному процессу, который называется– отпуск. В процедуре этой нет ничего сложного: клинок нужно прогреть в течение пары часов. Для легированной стали 270-320 градусов, для простой 150-200 градусов.

Определение качества работы

Пройдя все вышеописанные этапы, хотелось бы узнать, что из этого выйдет. Как проверить качество проделанной работы, довольно просто:

• заточки должно хватать надолго;
• лезвие не должно сминаться или крошиться при соприкосновении с плотными материалами;
• клинок должен иметь пластичность, изгибаясь – восстанавливать прежнюю форму;
• нормальный инструмент, при регулярной заточке и постоянном использовании, должен прослужить не менее 10 лет.

Не забывайте, что настоящее мастерство приходит с опытом. А опыт, как известно – сын ошибок трудных.

Если не получилось с первого раза, или со второго, то проявите настойчивость – с десятого выйдет не хуже, чем у других. Изучайте материал, упражняйтесь и ваяйте истинную красоту.

Вопрос о том, как закалить нож самостоятельно в домашних условиях, не случайно является столь актуальным, ведь именно данная технологическая операция позволяет придать лезвию режущего инструмента требуемую прочность и твердость. Если пренебречь данной процедурой или выполнить ее неправильно, режущая часть вашего ножа будет быстро тупиться, что сделает его использование малоэффективным.

Даже в том случае, если самодельный нож выполнен из твердого металлического изделия (напильника, рессоры, клапана и др.), ему все равно требуется закалка, так как в процессе изготовления лезвие подвергалось интенсивной механической обработке и, соответственно, нагреву. Проверить, насколько правильно выполнена закалка самодельного ножа в домашних условиях, достаточно просто. Для этого необходимо зажать его лезвие в тисках и начать сгибать по вертикали. Если нож сломается при угле сгиба больше 45°, значит, закалка выполнена правильно.

Тем, кто не любит вдаваться в тонкости и детали процесса, можно сразу посмотреть видео с подробным описанием и демонстрацией одного из способов закалки ножа в домашних условиях. Если же вы хотите ознакомиться с технологией более подробно, рекомендуем прочитать всю статью.

Температурный режим

Может показаться, что в закалке ножа нет ничего сложного, но, как и в любой другой технологической операции, при ее выполнении надо учитывать ряд нюансов. Первое, что следует контролировать, чтобы правильно закалить клинок, – это равномерность и постепенность нагрева. Если пренебречь этим требованием и выполнять нагрев ножа слишком быстро, это приведет к тому, что в структуре металла будут формироваться слишком крупные зерна, что сделает изделие хрупким. Для стальных сплавов, относящихся к различным категориям, используются разные температурные режимы выполнения закалочных операций:

• стали, относящиеся к группе низкоуглеродистых сплавов, – 727–950°;
• высокоуглеродистые стальные сплавы – 680–850°;
• стали, содержащие в своем составе легирующие элементы, – 850–1150°.

В домашних условиях не всегда можно воспользоваться таким прибором, как пирометр, при помощи которого определяют температуру нагрева металла. Между тем определить степень нагрева изделия из стали можно, если воспользоваться обычным магнитом. Суть этой несложной методики заключается в том, что у каждого металла есть так называемая точка Кюри, при которой из ферромагнитного он превращается в парамагнитный материал, то есть перестает притягиваться к магниту.

Следовательно, если лезвие разогретого ножа перестало притягиваться к магниту, температура его нагрева достигла точки Кюри (посмотреть ее значение для различных металлов можно в специальных таблицах).

Особенности технологии

В домашних условиях, если правильно подойти к делу, можно качественно закалить любой нож. Это может быть охотничий или складной нож, штык-нож или изделие в виде крюка, клинок, выполненный из напильника или подшипника, нож-бабочка и др. Несколько сложнее закалить в домашних условиях изделия, изготовленные из нержавеющих сталей, но и такая задача решаема, если внимательно изучить технологию процесса и подобрать соответствующее нагревательное оборудование.

В качестве охлаждающей среды при выполнении закалки как в производственных, так и в домашних условиях используют различные материалы. Так, наиболее распространенные охлаждающие среды – вода и масло – обеспечивают следующие скорости охлаждения нагретого стального изделия:

• масло при комнатной температуре – 150°/с;
• масло, нагретое до температуры 200°, – 300°/с;
• вода, температура которой составляет чуть выше 20°, – 450°/с;
• ледяная вода – 600°/с.

В некоторых случаях закалку выполняют с охлаждением изделия в промежуточной среде, в качестве которой может использоваться расплавленный свинец. Такую методику, в частности, используют, закаливая ножи, которые изготовлены из напильников.

Самой главной проблемой, с которой вы можете столкнуться, пытаясь в домашних условиях закалить нож, является перекаливание металла, что приводит к значительному увеличению его хрупкости. Надо также очень внимательно следить за равномерностью нагрева закаливаемого ножа, чтобы не столкнуться с образованием поперечных трещин на его лезвии.

Существует несложное правило, которого следует придерживаться, чтобы не столкнуться с такой проблемой: та часть лезвия, которая не будет затачиваться, нагревается трижды до фиолетового цвета, что соответствует температуре 285°, а режущая часть нагревается только один раз до желтого цвета, после чего степень ее нагрева проверяют при помощи магнита. Более подробно познакомиться с такой методикой можно, просмотрев соответствующее видео.

Различные охлаждающие среды обеспечивают и разную глубину закаленного слоя (прокаливаемость). Так, при охлаждении при помощи воды сталь прокаливается со скоростью 1 мм в секунду, а при использовании в качестве охлаждающей среды масла эта скорость уменьшается почти в два раза. Чтобы закалить обоюдоострый нож, получив твердые режущие кромки и упругую сердцевину, надо сделать следующее: нагретый до требуемой температуры клинок сначала опускают на две секунды в воду, а затем помещают в масло.

Еще одной технологией, позволяющей качественно закалить режущую кромку у лезвия со значительной толщиной, является закалка ножа в графите. Используя такую технологию, подробности которой также легко изучить по видео, можно качественно закалить ножи различных моделей и конфигураций (охотничий, штык-нож, нож-бабочка и др.). При этом качественно выполнить такую закалку можно и в домашних условиях.

Нередко требуется осуществить зонный отпуск уже закаленного ножа, чтобы сделать его среднюю часть более упругой, сохранив твердость режущих лезвий. В домашних условиях такая технологическая операция выполняется по нижеприведенному алгоритму.

• Средняя часть клинка разогревается при помощи металлического прутка диаметром 10 мм, раскаленного до максимума.
• После прогрева средней части клинка его опускают в кипяток и выдерживают в нем на протяжении 2 часов.
• После выдержки в кипятке клинок опускают в ледяную воду.

После выполнения всех вышеописанных манипуляций вы получите нож, средняя часть лезвия которого подвергнута низкому отпуску.

Если вы пробуете закалить свой нож в домашних условиях, следует придерживаться двух правил, которые позволят вам получить качественный результат.

• Объем используемой охлаждающей жидкости должен быть достаточно большим (минимум 20 литров). В противном случае жидкость будет сильно нагреваться, что изменит температурный режим и скорость охлаждения, а это в свою очередь отрицательно повлияет на результат всей технологической операции.
• Чтобы теплоотдача от нагретого ножа была равномерной и его не повело в процессе закалки, им нельзя двигать в охлаждающей среде – надо держать его неподвижно.

Правила качественной закалки

Существует еще несколько несложных правил, которые позволяют сделать закалку ножа в домашних условиях максимально качественной.

Многие интересуются, как правильно закалить металл в домашних условиях и в каких случаях требуется этот процесс? Закаливание изделий из этого материала проводят при необходимости повышения его крепости. К примеру, для упрочнения кромок для резки кухонных принадлежностей (нож, секатор) или же инструментов (стамеска, зубило и т.д.) К тому же металл приобретает некоторую долю пластичности, что облегчает обработку материала. С этим правилом хорошо знакомы кузнецы. В статье будет описано, как закалить металл в домашних условиях.

Для чего нужно закаливание?

Закаливание металла способствует увеличению твердости изделия примерно в 4 раза. В этом случае предмет из этого материала с легкостью может разрезать стеклянную поверхность. Закаливание требуется из-за недостаточной крепости предмета или наоборот. В первом случае изделия из металла будут заминаться, а во втором - крошиться.

Проверка уровня закалки металлического изделия

Для проверки уровня закалки изделия из металла следует взять напильник и провести инструментом по краю предмета для резки, к примеру, топора или ножа. Если вы чувствуете, что напильник начинает приставать или липнуть к металлу, то это свидетельствует о том, что изделие закалено недостаточно. При этом его край будет мягкий и податливый.

Если же инструмент легко отходит от предмета и создается ощущение, что он его гладит, а рука не чувствует неровностей, то это означает, что металл закален излишне.

Закалить металл в домашних условиях возможно. При этом не следует обращаться к сложным технологиям. Процесс проводится своими руками.

Следует помнить, что процессу не подлежат малоуглеродистые стали. А вот достичь увеличения прочности изделий из углеродистых или реально.

Как проводится закалка?

Технология закалки предполагает два процесса — нагревание металлического изделия до высокой температуры и последующее охлаждение.

Термическое обрабатывание поверхности целесообразно в том случае, если:

• есть необходимость придания металлу дополнительной прочности;
• требуется повышение уровня пластичности, к примеру, для последующей горячей ковки.

Цена закаливания металлического изделия на профессиональном уровне составляет 200 руб. за 1 кг. Обработка огнем мелких деталей обходится дешевле. Цена за эту услугу равна 20 руб.

Как закалить металл в домашних условиях? Необходимо ознакомиться с некоторыми нюансами этого дела.

Нагрев должен отличаться равномерностью. На металле не должно возникать пятен черного или синего цвета. Нельзя нагревать изделие до крайнего показателя температуры. О том, что процесс протекает правильно, свидетельствует появление яркого красного цвета.

Какое оборудование употребляется для закалки?

К примеру, для того чтобы закалить метал в домашних условиях в форме сверла, применяется электрическая или лампа для паяния или же костер. Что подойдет в конкретном случае зависит от того, какой показатель температуры требуется для обрабатываемого материала.

Охлаждение разных инструментов

Правила охлаждения инструментов могут быть разными. Процесс можно осуществить в один или несколько приемов. Все зависит от типа металла.

Как закалить металл не по всей поверхности, а лишь в определенном месте? В этом случае применяется струйный вид закалки. Он подразумевает направление струи холодной воды на предмет точечно.

Если проводится действие с одним охладителем, то требуются специализированные приспособления в виде бочки или ведра. С этой целью применяют даже ванну. Такой способ охлаждения подходит для предметов на основе углеродистой или легированной стали.

Если для понижения температуры изделия требуется схема охлаждения, включающая две ступени, то употребляются разные среды. Этот процесс обеспечивает отпуск металла. Изначально сверла или диски подвергаются охлаждению водой, затем посредством машинного или минерального масла. Охлаждение при его помощи является второй ступенью процесса, так как есть риск воспламенения под влиянием высокой температуры.

Применение воды для охлаждения

Основной жидкостью для охлаждения является вода. Если в нее добавить немного соли или мыла, то скорость охлаждения поменяется. Поэтому бак для закалки нельзя использовать для мытья рук. Для обеспечения одинакового показателя твердости на металлической поверхности следует поддерживать температуру жидкости 20 — 30 °С. Нельзя часто ее менять в баке. Запрещается проводить охлаждение изделия в проточной воде.

Минусом закаливания при помощи воды является появление на поверхности металла множества трещин. Таким способом следует подвергать процессу предметы простой формы или же цементированные.

Что применяется для закаливания деталей сложной формы?

Как закалить металл сложной формы? Для используется пятидесятипроцентный раствор каустической соли в холодном виде или подогретом до 50 — 60 °С. Детали, подогретые в соляной ванне и прошедшие в ней закалку, выходят светлыми. Нельзя чтобы температура раствора была выше 60 °С.

Пары, которые возникают при закаливании, несут вред здоровью, поэтому ванна обязательно должна быть оснащена вентиляционной вытяжкой.

Как осуществляется закаливание легированной стали?

Как закалить металл? В домашних условиях легированную сталь подвергают процессу в ванне с минеральным маслом. Тонкие предметы из углеродистой стали закаливают этим же способом. Плюсом масляных ванн является то, что скорость охлаждения не находится в зависимости от температуры масла. Оно будет протекать одинаково быстро при любом ее показателе.

Как закалить металл в масле правильно? В такую ванну не должна попадать вода, так как это может спровоцировать появление на поверхности металлического предмета трещин. Замечено, что если масло разогрето до температуры 100 °С, то попадание воды не вызовет растрескивания изделия.

Минусы масляной ванны

• При закаливании выделяются ядовитые газы.
• На предмете образуется налет.
• Масло может воспламениться.
• Качество закалки в масляной ванне постепенно снижается.

Как проводится отпуск металла?

Отпуску подвергаются все детали, прошедшие закалку. Это снимает внутреннее напряжение. В результате этого процесса понижается твердость и повышается пластичность материала.

Как отпустить закаленный металл? В зависимости от нужной температуры процесс проводится:

• в ваннах с маслом;
• в ваннах с селитрой;
• в печах с воздушной циркуляцией;
• в щелочных ваннах.

От чего зависит выбор температуры отпуска?

Как ослабить закаленный металл правильно, что следует учитывать? Важным фактором является температура отпуска. Она зависит от типа стали и требуемого показателя твердости изделия. К примеру, изделие для которого требуется показатель HRC 59 - 60, подвергается отпуску при температуре 150 — 200 °С. В этом случае внутренне напряжение понижается, а твердость практически не меняется.

Опускают при температуре 540 — 580 °С. Такой процесс получил название вторичного отвердения. Его результатом является повышение твердости изделия.

Металл закаляется на цвет побежалости. Его нагревают на в печах или горячем песке. Пленка окиси, появляющаяся при нагревании, окрашивается в разные цвета. При этом поверхность металлического изделия очищается от окалины, нагара и масла.

После отпуска металл, как правило, охлаждают на воздухе. Хромоникелевые изделия охлаждают в воде или масле, так как медленное остывание этих марок приводит к отпускной хрупкости.

на открытом огне?

Как закалить металл на огне? Для легкого проведения процесса закаливания металла в домашних условиях следует развести костер и подготовить две тары большой емкости. В огне должно присутствовать множество раскаленных углей.

В одну емкость следует залить дизельное или моторное масло, а в другую чистую воду. Лучше если она будет колодезной. Изначально подготавливается инструмент, при помощи которого будет удерживаться раскаленный до предела металл. Употребляют кузнечные клещи. Но если их нет, то можно использовать что-либо аналогичное.

После проделывания предварительных работ, сверла из металла или же другие инструменты кладутся в центр пламени на горячие угли. Угольки белого цвета гораздо горячее остальных. За процессом закаливания нужно наблюдать внимательно. Пламя костра должно быть малинового цвета. Если огонь приобретает белый цвет, то есть угроза перегревания и даже сгорания металла.

Необходимо следить за тем, чтобы малиновый цвет был распределен по все площади костра равномерно. На кромке изделия из металла не должно появляться пятен черного цвета. Если на материале появляются синие пятна, то это свидетельствует о чрезмерном размягчении материала и его излишней пластичности. Этого допускать нельзя.

После прокаливания в огне металлического изделия его следует убрать из очага высокой температуры. Раскаленный предмет опускается в емкость с маслом много раз с интервалом в 3 секунды. Промежуток времени постепенно увеличивают. Медлить на этом этапе нельзя. Операция проводится скоро и резко. Изделие окунается в масло до тех пор, пока его цвет перестанет быть ярким и насыщенным.

Затем предмет погружается в ведро с водой, которую необходимо немного взбалтывать. На этом этапе следует быть предельно острожными, так как капли масла на ноже или топоре могут подвергнуться осушению при погружении в водную среду. Сверла следует опускать в жидкость толстым концом.

Как правильно закалить металл, вам уже известно. Если придерживаться всех рекомендаций, то процесс принесет желаемый эффект.

В каких случаях прибегают к применению электрической печи?

В домашних условиях приходится закаливать изделия из цветных металлов или стали. В этом случае потребуется очень высокая температура до 900 ºС и выше.

Разогреть изделие из металла до такого показателя в состоянии только электрическая или муфельная печка. Последнюю можно изготовить своими руками, а вот электрическую сделать невозможно.

Как изготовить муфельную печь?

Как закалить металл в домашних условиях при помощи муфельной печи, изготовленной своими руками? Такое приспособление станет очень нужным в домашнем хозяйстве. Оно позволят провести термическую обработку изделий из металла без лишних манипуляций. Для изготовления печи своими руками требуется огнеупорная глина, используемая для покрытия. Из этого материала создается камера толщиной не больше 1 см. Ее размеры должны составлять 210х105х75мм.

Осуществляя лепку муфельной печи своим руками, прибегают к использованию к заранее приготовленной формы из картона. Чтобы она не липла, ее пропитывают парафином.

Глину намазывают на форму с изнанки. В этом случае во время просушивания она не даст усадки. При затвердевании материал сам отойдет от граней формы. Огнеупорная глина может стать основой двери печи.

Самодельной муфельной печи надо дать просохнуть на открытом воздухе. Затем ее просушивают до конца в печи при 100 ºС. Двери и камера обжигаются постепенно при увеличении температуры до показателя 900 ºС.

Деталям следует дать остыть, не вынимая их из печи. Затем к ней присоединяется дверка. Ее поверхность шлифуется при помощи напильника.

На камеру наматывается 18 м проволоки из нихрома. Толщина ее должна составлять 0,75 мм. Первый и последний витки необходимо скрутить. Чтобы не возникло замыкание, расстояние между витками обмазывается глиной. На сухой слой материала надо намазать еще один слой толщиной 12 см.

Муфельная печь, сделанная своими руками, заключается в металлический каркас, размер которого составляет 270х200х180 мм.

Для облегченной сборки корпуса его следует сконструировать с двумя съемными крышками, фиксируемыми посредством винтов.

К передней крышке на петлю крепится дверца. Она должна открываться в горизонтальном направлении. На эту дверку при помощи болтов и прокладок нужно установить керамическую деталь.

Все зазоры замазываются глиной, а края проволоки убираются на заднюю крышку каркаса.

Затем делается разъем и стандартный шнур с вилкой. Все отверстия между нагревающими деталями и каркасом заполняются асбестовой крошкой.

Для установки термопары и получения возможности отслеживать процесс закалки металла в камере необходимо просверлить два отверстия. Диаметр первого должен составлять 1 см, а второго 2 см. К ним крепятся закрывающиеся шторки из металла.

Вес самодельной муфельной печи составляет 10 кг. Она раскаляется до показателя температуры 900 ºС в течение часа. При ее помощи можно облегчить процесс закаливания сверл, напильников, матриц и множества других металлических изделий.

Муфельное оборудование для закалки металла не является единственным устройством. С этой целью применяют камерное приспособление, электрическую или термическую печь, а также печь-ванну. Сделать муфельную печь своими руками выгоднее, чем приобрести готовое оборудование. К примеру, средняя цена такого приспособления на рынке составляет 40 000 руб.