Термическая обработка металлов
Моделисту часто приходится сталкиваться с необходимостью повысить прочность и твердость металла, инструмента или готового изделия, а иногда, наоборот, сделать металл более мягким, легче поддающимся обработке. Этого можно достичь термической обработкой, заключающейся в нагреве материала до определенной температуры с последующим быстрым или медленным охлаждением.
Нагревание деталей удобнее всего производить в электрических, так называемых муфельных, печах. В практике моделирования также с успехом применяют паяльные лампы, бензиновые и газовые горелки.
Термическая обработка стали
Термическая обработка стали разделяется на закаливание, отпуск и отжиг.
Закаливание стали применяется для повышения ее твердости. Мягкие малоуглеродистые стали не закаливаются, углеродистые и инструментальные стали увеличивают свою твердость при закалке в тричетыре раза.
Процесс закаливания состоит в нагревании стали примерно до температуры 820° С и быстром охлаждении в масле или воде.
Таблица "Термическая обработка инструмента"
Инструмент |
Марка стали |
Температура закалки, °С |
Охлаждающая среда |
Температура отпуска, °С |
Примечание |
Резцы |
У10А, У12А |
760—810 |
Вода |
200 |
Медленный нагрев |
Сверла перовые |
ХГ |
830 |
Масло |
220 |
— |
Перки ложковые и центровые |
У7А |
780—830 |
Вода |
280 |
— |
Метчики |
У12А |
760—810 |
“” |
210 |
Квадрат отпустить до 260 °С |
Плашки |
У12А |
760—810 |
“” |
210 |
Проемы плашек отпустить до 300° С |
Для определения температуры нагрева пользуются специальными приборами - пирометрами. При отсутствии пирометра степень нагрева определяют приблизительно по цвету каления.
Таблица "Цвета каления стали"
Цвет | Наименование | t° С |
| Ослепительно белый | 1250 - 1300 |
| Светло-желтый | 1150 - 1250 |
| Темно-желтый | 1050 - 1150 |
| Оранжевый | 900 - 1050 |
| Светло-красный | 830 - 900 |
| Светло-вишнево-красный | 800 - 830 |
| Вишнево-красный | 770 - 800 |
| Темно-вишнево-красный | 730 - 800 |
| Темно-красный | 650 - 730 |
| Коричнево-красный | 580 - 650 |
| Темно-коричневый | 530 - 580 |
В закаленном состоянии сталь обладает большой твердостью и вместе с тем хрупкостью.
Чтобы придать стали вязкость, производится так называемый отпуск стали после закалки. Для этого ее нагревают до 220-300° С и охлаждают в воде или масле. Твердость стали несколько уменьшается, так как структура ее изменяется и она становится более вязкой. Меняя температуру отпуска, можно получить разные механические свойства. При нагреве стали на воздухе ее поверхность окрашивается в различные цвета, называемые цветами побежалости. Каждый цвет побежалости соответствует вполне определенной температуре и может служить указателем для определения степени нагрева при отпуске стали.
Таблица "Температуры отпуска и цвета побежалости различного инструмента после закалки"
Инструмент |
Температура отпуска, °С |
Цвет побежалости |
Сверла перовые, плашки, зенковки, развертки, матрицы и пуансоны вырубные, цанги, чертилки, шаберы, фрезы |
200 |
Светло-соломенный |
Резцы (калить рабочую часть), метчики, угольники и линейки лекальные, кондукторные втулки, центры, полотна ножовок и лобзиков |
225 |
Светло-желтый |
Клуппы и воротки, кусачки, стамески, ножницы по металлу, зубила, креицмессели |
240 |
Соломенно-желтый |
Молотки слесарные и медницкие |
255 |
Коричнево-желтый |
Матрицы и пуансоны вытяжные, бородки |
265 |
Красно-коричневый |
Ролик для накаток |
275 |
Пурпурно-красный |
Перки столярные, железки рубаночные, отвертки, обжимки, натяжки |
285 |
Фиолетовый |
Долота столярные, державки для резцов, призмы разметочные, ножи |
295 |
Ярко-синий |
Ключи гаечные, пассатижи, плоскогубцы, круглогубцы |
310 |
Светло-синий |
Оправки для токарных и фрезерных станков, полотна пил по дереву |
325 |
Серый |
|