Однажды мне на глаза попалось видео, где молодой парень пытается сделать нож из столовой ложки. Он на полном серьезе рассуждал обо всех выполняемых операциях, и подробно описывал последовательность своих действий. И вот, когда его ложка стала похожа на клинок, настало время термообработки. Парень пошел на кухню и зажег простую газовую плиту. Разогрев на огне свою поделку до красна, он макнул ее в воду, после чего сказал: «Давайте, чтобы нож стал тверже, закалим его еще несколько раз». Затем он повторил процедуру 3 раза. После просмотра этого видео я ещё долго смеялся и думал, что это какая-то шутка, не может быть, чтобы он был настолько глуп. Но как оказалось, эта проблема носит массовый характер, ведь очень много людей считают, что термообработка стали осуществляется посредством нагревания «до красна» и окунания в воду. Кроме того, для многих людей существуют только такие стали как «нержавейка» и «ржавейка» ну и ещё различный цветной металл. Если не верите, то попробуйте спросить у своих знакомых, как они себе представляют термообработку стали, и многие ответят: «нагреть до красна и макнуть в воду», разумеется, если вы не работаете на заводе – там-то наверняка все в курсе как это делается.
На самом деле, термообработка стали гораздо более сложный процесс, и существует целый раздел материаловедения, который занимается, в том числе этим вопросом, и называется он металловедение. Я не стану углубляться в науку и оперировать сложными терминами, а просто попытаюсь донести простыми для понимания словами в чем же заключается термообработка стали.
Для начала стоит прояснить один момент – сталей существует огромное множество, и каждая из них имеет свой состав. Само по себе определение стали звучит следующим образом: это сплав железа с углеродом и другими элементами. Под другими элементами подразумеваются легирующие элементы, которые служат для улучшения различных свойств. Например, чем выше содержание углерода, тем большей твердости удастся достичь при правильной термообработке, хром служит для повышения устойчивости к коррозии, молибден увеличивает жаропрочность стали, что позволяет ей сохранять свои свойства при высоких температурах и т.д.
Каждая сталь имеет свою марку (название), в которой кроется ее состав. Марка стали говорит о том, какие основные легирующие элементы содержаться в ней, и в каком количестве. Например, в очень распространенной ножевой стали 95Х18 число «95» указывает на содержание углерода 0,95%, а «Х18» (нет, это не умножить на 18, как некоторые думают) на содержание хрома 18%. Термообработку следует производить именно исходя из марки стали, пользуясь информацией из специальных справочников, в которых четко прописана температура, до которой следует нагревать заготовку, время выдержки при этой температуре и охлаждающая среда.
Кроме того, термообработка заключается не только в закалке. Есть еще такие операции как отжиг, нормализация, отпуск. Если простыми словами, то отжиг используют для снижения твердости стали, чтобы ее легче было обрабатывать, нормализация служит для придания стали мелкозернистой однородной структуры, например, после ковки. Если без этих двух этапов в ряде случаев можно обойтись, то отпуск является важнейшим этапом термообработки. Он выполняется после закалки, и предназначен для снятия внутренних напряжений в стали, и при этом происходит небольшое снижение твердости. Если не сделать отпуск, то Ваш нож будет очень хрупкий, и, скорее всего, разлетится на куски при первом же падении. Есть и другие этапы термообработки, например, термоциклирование и криообработка, но их мы касаться не будем.
В завершении приведу пример этапов правильной термической обработки, рассмотренной нами ранее, стали 95Х18. Предположим, что у нас есть поковка этой стали, с которой после процесса ковки не выполнялось никаких действий. Тогда, для ее термообработки, потребуется выполнить следующие операции:
1. Нормализация – нагрев до 1150°, выдержка 1 мин. на 1 мм толщины заготовки и охлаждение на воздухе (то есть просто вытащить из печи и дать остыть).
2. Закалка – нагрев до 1050°, выдержка 1 мин. на 1 мм толщины заготовки и охлаждение в подогретом масле.
3. Отпуск – выдержка при температуре 150° в течении 2 часов.
Только после проведения этих операций термообработка нашей заготовки будет считаться полноценной. Вы всё еще считаете, что можно просто нагреть на плите и окунуть в воду? На обычной газовой плите Вы сможете нагреть данную сталь максимум до примерно 600°, и разумеется никакая закалка не удастся. Существуют пригодные для ножа стали, температура закалки которых составляет 800°, например, "У10", но и этих показателей добиться в домашних условиях вряд ли получится.
Возвращаясь к видео, о котором шла речь в начале, отмечу, что столовые приборы делаются преимущественно из сталей, в которых содержание углерода настолько мало, что закалить ее и придать ей твердость, присущую ножу, невозможно.
Спасибо за внимание. Делитесь своим мнением в комментариях. И не забывайте подписываться.
