Как правильно закалить зубило

Как правильно закалить зубило

Приемы выполнения термической обработки рассмотрим на примерах закалки наиболее часто применяющихся в слесарной практике инструментов.

Закалка слесарного зубила. Слесарное зубило изготовляют из инструментальной углеродистой стали У7 или У8, следовательно, и режим термической обработки должен соответствовать материалу.

После кузнечной обработки (отковки режущей части и головки) соответственно чертежу рабочий конец зубила (на длине 15-30 мм) зачищают от окалины и нагревают равномерно (в горне печи или ванне) до температуры 760-780° (светло-вишневого цвета каления).

Нагретое зубило вертикально опускают в воду на глубину 15-20 мм и перемещают его вверх и вниз, не вынимая из воды.

Такое охлаждение зубила в воде устраняет создание резких переходов от закаленной к незакаленной части.

После того как раскаленная часть потемнеет, его вынимают из воды и зачищают поверхность, наблюдая по цветам побежалости (фиолетовый или светло-голубой) за температурой (в зависимости от назначения зубила).

При появлении на рабочей части зубила нужного цвета побежалости его опускают в воду (сначала наполовину, а затем на всю длину) для окончательного охлаждения.

Закалка слесарного молотка. Слесарные молотки изготовляют из инструментальной углеродистой стали У7 и У8.

После обработки молоток нагревают до температуры 780- 830° (светло-вишневого цвета), и сначала закаливают носок (узкую часть его): носок опускают в охлаждающую жидкость (воду) и выдерживают до тех пор, пока вода не перестанет кипеть. Перевернув молоток, закаливают боек опять до тех пор, пока вода не перестанет кипеть.

При охлаждении средней части до температуры 580-650° (темно-красное каление) весь молоток опускают в воду и выдерживают до полного охлаждения.

Независимо от того, нужно ли перековать износившийся рабочий конец инструмента или отковать заново, его надо прежде всего нагреть. В домашних условиях это можно сделать в печи, на газовой плите, примусе, паяльной лампой.

Рабочий конец инструмента нагревают до светло-красного цвета и отковывают на наковальне. Следите за тем, чтобы не перекалить сталь, так как она от этого становится хрупкой и непригодной для дальнейшего использования. Не следует допускать, чтобы сталь нагревалась до желтого каления или до такого состояния, когда на поверхности появится окалина, чему способствует слишком быстрое нагревание. Медленное нагревание благоприятствует успешной ковке. Ковать нужно тяжелым молотком, нанося по поверхности частые и сильные удары. Чем тяжелее молоток, тем больше можно сделать при одном нагревании.

Рис. 1. Закалка и заточка зубил, бородков, кернеров: А — опускание нагретого инструмента в воду при закалке; Б — зачистка поверхности инструмента перед отпуском; В — цвета побежалости на поверхности правильно закаленного и отпущенного инструмента; Г—заточка зубила; Д — заточка бородка или кернера; Е — способ заточки рабочего конца бородка.

Читайте также:  Кольцевой прицел своими руками размеры

Процесс закалки одинаков как при изготовлении нового инструмента, так и при ремонте. Нижний рабочий конец на расстоянии 5—7 см нагревают до темно-красного каления. Затем инструмент опускают в посуду с чистой водой (рис. 1, А) на глубину примерно 20—25 мм и держат в ней до тех пор, пока металл под водой потемнеет (но только до поверхности воды, выше инструмент по-прежнему должен оставаться красным). После этого зубило вынимают из воды и его лезвие быстро зачищают куском шлифовального круга, напильником или навернутой на кусок железа наждачной шкуркой (рис. 1, Б). На зачищенном месте появятся меняющиеся цвета побежалости (температуры цветов побежалости даны в приложении). Цвета побежалости появляются в результате образования пленки окислов на поверхности металла. Каждому цвету соответствует определенная температура. От неохлажденной части инструмента тепло переходит в закаливаемую часть, и, когда последняя нагреется до температуры, соответствующей фиолетово-синему цвету побежалости, зубило снова окунают в воду сначала наполовину, а затем полностью для окончательного

охлаждения. Последняя операция называется отпуском стали. Разные зоны правильно закаленного и отпущенного инструмента должны иметь цвета, показанные на рисунке 1, В.

Если отпустить инструмент при пониженной температуре и недостаточной выдержке, он будет более твердым, но хрупким; наоборот, длительный отпуск при повышенной температуре приведет к понижению твердости.

При охлаждении сталь сжимается неравномерно, что нередко приводит к образованию трещин, особенно у поверхности охлаждающей воды. Если нагретый для закалки инструмент опустить в воду и держать неподвижно, погруженная в воду часть может даже отломиться в процессе охлаждения или при эксплуатации. Чтобы избежать этого, инструмент нужно быстро перемещать в воде вверх и вниз.

Закаленное лезвие инструмента трудно поддается обработке напильником, поэтому его затачивают обычно на механическом наждачном точиле. Можно, конечно, воспользоваться и точильным бруском, но в этом случае потребуется много времени и силы.

Затачивая зубило на механическом точиле, следует быть очень внимательным и не допускать чрезмерного нагревания режущей кромки, что приводит к потере прочности. Рекомендуется периодически охлаждать инструмент водой, чаще отводить его от точильного круга и прижимать его к точилу не слишком сильно. Способ заточки зубила показан на рисунке 1, Г.

Читайте также:  Лампа h8 и h11 в чем разница

Кернеры, бородки и пробойники закаливают и отпускают точно так же, как и зубила. Их конец после отпуска должен иметь темно-коричневый, почти фиолетовый цвет побежалости, а остальная часть должна быть фиолетового цвета. Эти инструменты лучше закаливать на всю длину, причем заточку до нужной формы лучше производить до закалки. На рисунке 1, Д показан способ заточки бородков (стрелками показано направление вращения точила и бородка). Чтобы конец бородка заточить строго перпендикулярно его продольной оси, можно воспользоваться приспособлением, показанным на рисунке 1, Е. В деревянном бруске просверливают отверстие, равное меньшему диаметру конца бородка. Затем в отверстие вставляют бородок так, чтобы его конец был на уровне поверхности бруска. Лучше, если брусок будет закреплен на станине точила неподвижно.

Отпуск смягчает негативные явления при закалке, повышает вязкость и уменьшает хрупкость изделия. Еще отпуск устраняет большую часть внутренних напряжений, возникающих при закалке. Для определения температуры при отпуске изделия пользуются таблицей цветов побежалости. Тонкая пленка окислов железа, придающая металлу различные быстро меняющиеся цвета — от светло-желтого до серого. Такая пленка появляется, если очищенное от окалины стальное изделие нагреть до 220°С; при увеличении времени нагрева или повышении температуры окисная пленка утолщается и цвет ее изменяется.

Цвета побежалости одинаково проявляются как на сырой, так и на закаленной стали.

Т.к. температуры отпуска метала в нашем случае не велики, то для измерений использовался инфракрасный пирометр. Температура отпуска была взята из таблицы отпуска металлов (рис 11)

Отпуск производится путем нагрева деталей, закаленных на мартенсит до температуры ниже критической. При этом в зависимости от температуры нагрева могут быть получены состояния мартенсита, троостита или сорбита отпуска. Эти состояния несколько отличаются от соответственных состояний закалки по структуре и свойствам: при закалке цементит (в троостите и сорбите) получается в форме удлиненных пластинок, как в пластинчатом перлите. А при отпуске он получается зернистым, или точечным, как в зернистом перлите.

Преимуществом точечной структуры является более благоприятное сочетание прочности и пластичности. При одинаковом химическом составе и одинаковой твердости сталь с точечной структурой имеет значительно более высокое относительное сужение и ударную вязкость ан, повышенное удлинение и предел текучести по сравнению со сталью с пластинчатой структурой.

Мартенсит закалки имеет неустойчивую тетрагональную решетку, а мартенсит отпуска — устойчивую центрированную кубическую решетку железа.

Отпуск разделяют на низкий, средний и высокий в зависимости от температуры нагрева.

Читайте также:  Букет из маленьких бутылочек алкоголя своими руками

При низком отпуске (нагрев до температуры 200-300() в структуре стали в основном остается мартенсит, который, однако, изменяется решетку. Кроме того, начинается выделение карбидов железа из твердого раствора углерода в железе и начальное скопление их небольшими группами. Это влечет за собой некоторое уменьшение твердости и увеличение пластических и вязких свойств стали, а также уменьшение внутренних напряжений в деталях. Для низкого отпуска детали выдерживают в течение определенного времени обычно в масляных или соляных ваннах. Если для низкого отпуска детали нагревают на воздухе, то для контроля температуры часто пользуются цветами побежалости, появляющимися на поверхности детали. Появление этих цветов связано с интерференцией белого света в пленках окисла железа, возникающих на поверхности детали при ее нагреве. В интервале температур от 220 до 330 в зависимости от толщины пленки цвет изменяется от светло-желтого до серого (табл.). Низкий отпуск применяется для режущего, измерительного инструмента и зубчатых колес.

При среднем (нагрев в пределах (300-500) и высоком (500-700)) отпуске сталь из состояния мартенсита переходит соответственно в состояние троостита или сорбита. Чем выше отпуск, тем меньше твердость отпущенной стали и тем больше ее пластичность и вязкость. Происходящее при этом изменение свойств стали можно проследить по кривым диаграммы. При высоком отпуске сталь получает наилучшее сочетание механических свойств, повышение прочность, пластичность и вязкость, поэтому высокий отпуск стали после закалки ее на мартенсит называют кузнечных штампов, пружин, рессор, а высокий — для многих деталей, подверженных действию высоких напряжений (например, осей автомобилей, шатунов двигателей).

Для некоторых марок стали отпуск производят после нормализации. Этот относится к мелкозернистой легированной доэвтектоидной стали (особенно никелевой), имеющий высокую вязкость и поэтому плохую обрабатываемость режущим инструментом. Для улучшения обрабатываемости производят нормализацию стали при повышенной температуре (до 950-970(), в результате чего она приобретает крупную структуру (определяющую лучшую обрабатываемость) и одновременно повышенную твердость (ввиду малой критической скорости закалки никелевой стали). С целью уменьшения твердости производят высокий отпуск этой стали.

В нашем случае отпуск закаливаемого зубила производился с не точной выдержкой температурного режима, но максимально приближенного к табличным значениям (рис 12)

В результате проведенного эксперимента мы получили зубило, режущая кромка которого, способна без видимых значительных деформаций, перерубить гвоздь без особых прилагаемых усилий (рис 13).Эксперимент завершен, желаемый результат достигнут (рис 13).

Ссылка на основную публикацию
Как почистить толстокорый грецкий орех
Грецкие орехи при их полезности, потрясающем вкусе можно есть в чистом виде, добавлять в разные блюда целыми или тертыми. Но...
Как постирать поролоновый матрас в домашних условиях
Изделия с поролоновым наполнителем, как и любые другие вещи, со временем тоже пачкаются. И владельцы часто не знают, можно ли...
Как почистить толстокорый грецкий орех
Грецкие орехи при их полезности, потрясающем вкусе можно есть в чистом виде, добавлять в разные блюда целыми или тертыми. Но...
Как правильно закалить зубило
Приемы выполнения термической обработки рассмотрим на примерах закалки наиболее часто применяющихся в слесарной практике инструментов. Закалка слесарного зубила. Слесарное зубило...
Adblock detector