Так воооот, ты решил провести термообработку клинка.
Красава!
Закалка - это процесс термической обработки, заключающийся в нагреве стали до температуры выше критической и последующем быстром охлаждении, со скоростью подавляющей распад аустенита на феррито-цементитную смесь и обеспечивающей структуру мартенсита.
Так вот, закалка по простому. Что делать? Как делать? Что там внутри происходит? Какие есть варианты? И почему закалка бывает криво ложится.
1. Нагреваем. В костре, в горне, но лучше в муфельной печи. Почему? Потому что нагреть надо точно и равномерно. Точно - это с погрешность +-10 градусов. До скольки греем?
На 50° выше точки А1 если работаем с высокоуглеродистой сталью и А3 если со среднеуглеродистой. Вот диаграмма. И подводный камень в том, что это актуально только для углеродистых сталей, без прочих примесей. То есть, только для серии У.
Так до скольки греем-то?
До закалочной температуры указанной в справочнике или в даташите. Сотни учёных мужей трудились для того чтобы вывести эту заветную цифру, так что просто прими как данность эту температуру.
И зачем и что бы что нам это делать?
Надо весь углерод в стали превратить в аустенит, некоторые добавки несколько замедляют этот процесс. Отсюда и повышение температуры или выдержка.
И именно в этом состоянии углерод может перейти в так желанный нами мартенсит.
А ты думал, в получении мартенсита и есть суть закалки, а всякие твёрдость, прочность и рез это так, приятные бонусы.
И что в нём такого?
Ну примерно следующее. Вот аустенит, посмотри на эту вялую кубическую вафлю. Смирно сидит в в кристаллической решетке и есть не просит.
А вот мартенсит, не смей отводить взгляд от этого безжалостного игольчатого ублюдка. Никакой диффузии, только жесткое лавинообразное распространение и распирание этой самой решетки, собственно отсюда и напряжение в стали.
Как нам его получить?
2. Охлаждение.
Охлаждать надо быстро, а то чудо не произойдёт. Почему? расскажу в конец.
Так вот. Надо быстро охладить до температуры мартенситного превращения. Это где-то 200° - 250° градусов, вот тут лучше замедлить скорость остывания чтобы как можно больше аустенита превратилось в мартенсит. Супер быстро охлаждать опасно. Это в воде. Слишком медленно - бессмысленно. Это на воздухе. По этому охлаждать в масле беспроигрышный вариант.
Какие есть варианты.
Охладить супер быстро (в воде). Годится для сталей с малым количеством лигатуры, бывает эта лигатура делает аустенит стойким к таким манёврам. Напряжений в стали звезда сколько будет
Охладить нормально (в масле). Годится практически для любой стали. Напряженностей чуть меньше, а мартенсита чуть больше.
Закалка в две среды (типа в масло через воду). Сначала в воду до 200 градусов а потом в масло. Твёрдось выше, мартенсита больше.
И изотермическая закалка. Это как в две среды, только теперь вторая среда нагрета ПОЧТИ до температуры начала мартенситного превращения. В ней выдерживается до полной трансформации карбидов и быстро остужается. Сколько держать неизвестно, лучше всего опытным путём это выяснить, но держать надо не долго. Закалка это в принципе процесс быстрый.
Есть там ещё пару вариаций, но они принципиально от описанных не отличаются.
3. А теперь какие бывают косяки.
Недогреть. Аустенит не крутится, мартенсит не мутится.
Перегреть. Аустенит слипается, структура становится хрупкой и вообще весь углерод только в этих чёрных точках и сидит.
Затупить. Аустенит хоть и вялый, но ждать никого не будет. Аустенит довольно быстро развалится на вялый троостит, бейнит и прочий перлит. Нахрен бы оно нам надо.
Делать неаккуратно. При закалке объём может увеличиться на 3%, для ножа это много. По этому неравномерно нагреть, неравномерно охладить учитывая переменный объем детали, всё это приводит к перекосам и трещинам, и вообще всё развалится.
Видео-версия
