Многие начинающие ножеделы часто задаются вопросом - "из чего сделать нож?". Ответ на этот вопрос весьма простой. Из напильника, из торсиона, из рессоры, из клапана, в конце-концов. Но самом лучшим вариантом, на мой взгляд, является сталь из которой изготавливают подшипники(Фото 1). Они делаются из разных сталей, но самая распространённая - это ШХ15. По этому речь в данной статье пойдёт именно о ней. Начинать нужно с поиска подходящего нам подшипника. Лично я стараюсь искать для своих работ подшипники с чеканкой на торцевой части обоймы надписи "made in USSR". Стали, сваренные 30-40 лет назад, содержат именно среднее значение легирующих элементов, а не минимальное, как современные. Но это уже моё личное мнение.
Подшипники можно достать из старых советских электродвигателей, со ступиц автомобилей и различной техники, но советского или российского производства. В зарубежных агрегатах могут находится подшипники из аналогичных сталей.
=Ковка и отжиг=
Первое, что нам нужно сделать - это провести нормализацию. Всё очень просто. Закидываем подшипник в печь с температурой 900-930 градусов, одного часа будет достаточно. Остывать после нормализации подшипник должен на воздухе. Далее - сложнее. Сразу предупрежу: многие подумают, что это очень сложно и много заморочек, но осмелюсь заверить - нет ни чего сложного в термообработке и ковке ШХ15, по сравнению с некоторыми другими сталями, например р6м5.
После того, как наш подшипник остыл и мы его распилили и разогнули обойму(советую разгибать горячим, щипцами, плоскогубцами с напарником) можно приступать к ковке(Фото 2). Отмечу, что любая сталь имеет минимальный и максимальный температурные пороги при ковки. ШХ15 при ковке нельзя разогревать выше 1150 градусов и нельзя ковать, когда она уже остыла ниже 850 градусов. На всё - провсё у нас есть 200 градусов разбега. После того, как мы расковали нашу заготовочку до нужной нам толщины и формы, нам нужно провести повторную нормализацию. ВНИМАНИЕ! - не даём после ковки остыть нашей заготовке ниже 300-400 градусов - т.е. ещё горячую поковочку переносим в печь с температурой 900-930 градусов и выдерживаем там час. После чего сразу, горячую, переносим в другую, заранее подготовленную печь с температурой 650 градусов. В этой печи заготовка должна провести примерно 5-7 часов, причём не просто просидеть, а постепенно остывать вместе с печью до температуры 560 - 570 градусов. Самое сложное в данном процессе - это контроль температуры в печи. Не желательно, чтоб она слишком быстро остыла, лучше чуть медленнее, чем чуть быстрее. После чего заготовку достаём из печи остужаем на воздухе. Такая процедура называется отжигом. После всех этих хитрых манипуляций наша поковка полностью готова к слесарным работам и имеет твёрдость около 10 - 14 HRC. Обрабатывается такая поковка чуть-ли не ногтем.
=Закалка и отпуск=
В идеале закалку клинка нужно производить ещё в бланке, т.е. в виде готовой поковки, без спусков, фальшлезвий и т.д., так как температура при закалке в таком бланке более равномерно распределена по всей поверхности, чем в готовом клинке, который имеет различные переходы по толщине. В результате мы получим хороший и равномерный мартенсит по всей длине и ширине будущего клинка. Но в связи с тем, что калёную пластину не каждый сможет обработать, можно закалить и после слесарки.
И так, что такое закалка? Закалка это нагрев стали до определённой температуры, выдержка при этой температуре и охлаждение в специальной закалочной среде, в случае с ШХ15, закалочной средой нам послужит масло. Небольшой лайфхак для закалки. Нагрев заготовки лучше производить в жидкой среде, а именно в соли, самой простой соли - натрия хлорид. Берём жароустойчивую ёмкость, это может быть кусок трубы с приваренным дном, в моём случае - тигель(Фото 3). Засыпаем его доверху солью и ставим в горн или печь. Соль начинает плавится при температуре 801 градус цельсия. По мере расплавления, досыпаем соль в тигель, пока не добьёмся требуемого нам уровня. после того, как соль полностью расплавилась, нам нужно удалить из её расплава весь кислород, который потом вступит в реакцию со сталью и обезуглеродит её поверхность. Для этого на один литр расплава мы кладём в соль примерно 30 граммов простого алюминия. После его растворения в расплаве соляная ванна готова. Плюсы такой "солянки" - огромные. Это и скорость прогрева, и равномерность прогрева заготовки, и чистая поверхность заготовки после закалки - пожалуй самый хороший плюс. Ни какой окалины!
Температура нагрева ШХ15 под закалку 800-810 гр. Не меньше! Да и больше тоже не рекомендуется. Если нет специальных контроллеров и термопар, то расплав соли нам поможет. Как только соль расплавилась - у нас 800 градусов есть, больше нам и не надо. Опускаем заготовку в расплав соли или просто прогреваем в печи.
ВНИМАНИЕ! Соляная ванна очень боится влаги! Заготовка должна быть сухой, при попадании маленькой капли воды произойдет мощный выброс расплава. Работать с солянкой обязательно в рукавицах и очках.
В солянке будущий нож полностью прогреется за пять - семь минут, в атмосферной печи или горне - около 15 мин. После чего достаём заготовку и максимально быстро опускаем её в масло. Не скупитесь на масло. Можно купить простую трансмиссионку за 700 рублей и вам её на долго хватит. Чтоб избежать коробления - поводков при закалке, нужно погружать раскалённую заготовку в масло строго вертикально, не болтать её из стороны в сторону до полного остывания. Отпуск проводить только в подвешенном, строго вертикальном состоянии.
Ну и завершающим этапом является отпуск. Загружаем наш клинок, повторюсь - в вертикально подвешенном состоянии, в печь, прогретую до температуры 180 - 200 градусов. Полутора часов будет в самый раз. На выходе мы получаем твёрдость в 60 - 62 единицы HRC
Многие подумают, что все эти "танцы с бубном" лишние и эта сталь того не стоит, но я осмелюсь заверить, что ШХ15 При соблюдении всех, вышеперечисленных требованиях ведёт себя вполне достойно. И режущую кромку держит хорошо, и не выкрашивается, и довольно упругие клинки с неё выходят. Все температурные режимы обработки ШХ15 можно найти в спец.литературе. В разных источниках они описаны по разному, но с небольшой разницей. Я описал вам тот режим которым пользуюсь я и который прописан для данной стали в технологическом процессе предприятия, на котором я работаю по профессии термист.
Дерзайте, господа и не забывайте - главный критерий при термообработке - это именно соблюдения всех режимов на всех этапах термообработки!
Справедливости ради отмечу, что ШХ15 не такая уж и ржавучая, как многие про неё говорят. Достаточно заполировать её в зеркало. Ну а для любителей сатина и элементов ковки - просто осуществлять должный уход за ножом. Можно заворонить клинок.
Сам лично много раз работал по вышеописанной схеме и неоднократно убеждался, что всё правильно делаю. После вертикальной закалки и вертикального отпуска проверял коробление. На клинке, длиной в 34 см от хвостовика до острия коробление не составило и одной десятой доли мм.
Был случай, как то, обрабатывая файлворк на обухе клинка, который был зажат за хвостовик в тиски и торчал вертикально, сантиметров на 18, я оступился и плечом сильно навалился на клинок. Каково было моё удивление когда я заметил прогиб, во время того как навалился на него, около одного сантиметра, после этого клинок принял свою форму обратно, не изогнулся и не сломался. Термообработку этому клинку проводил по тем режимам, что привёл в этой статье.
В общем желаю всем больших побед в нашем не лёгком, но таком любимом деле! Всем острых ножей и ни каких порезов! Спасибо, что дочитали до конца, всем удачи!