Как закалить нож в домашних условиях: видео, инструкция, советы

Как закалить самодельный нож в домашних условиях? Способы закалки на костре, с помощью газовой горелки и муфельной печи. Особенности работы с различными марками стали.

Подбор рабочих материалов

Прежде чем рассказать, как сделать нож из металла, следует рассмотреть, какие материалы потребуются для его изготовления. Если в качестве заготовки будет использоваться напильник, лучше взять изделие советского производства, выпущенное 35−50 лет назад. Даже при наличии ржавчины сталь У-13 этого периода отличается высоким качеством и однородностью углеродистости благодаря строгому соблюдению стандартов легирования металлургической промышленностью СССР.

Желательно подобрать напильник ромбовидной формы, с прямоугольным сечением и шириной 30−40 мм. При использовании изделия с плоской конфигурацией лезвие будет менее прочным. Для создания рукояти можно взять древесину, бересту, отрезок кожи, кость, пластмассовые пластины, олений рог. Крепление ручки к клинку выполняется с помощью заклёпок из латуни или алюминия, эпоксидной смолы.

Для работы понадобятся следующие инструменты:

  • тиски;
  • Способы изготовления ножа из напильниканожовка по металлу;
  • пара струбцин;
  • верстак;
  • удобный напильник с крупной рукоятью;
  • болгарка;
  • древесный уголь для разжигания огня в горне;
  • брусок, железная щётка;
  • наждачная бумага с крупной и мелкой зернистостью;
  • заточной станок или шлифмашина;
  • отработанное моторное масло (для закаливания металла);
  • магнит, стекло;
  • хлорное железо (для травления лезвия).

Еще немного истории

Некоторые кузнецы использовали для этих целей мочу барана, собранную в течение трех дней. А другие применяли для такого процесса мочу мальчика, и он должен был быть непременно рыжим. Вот на какие хитрости шли мастера прошлого.

Кстати, применение мочи, можно частично оправдать, так как присутствие в ней солей, сопутствовало быстрому забору тепла у раскаленного металла.

Были даже довольно варварские методы закалки, раскаленный клинок вонзали между ребер раба, и считалось, что его сила переходила в металлическую заготовку. Хорошо, что те времена миновали. Но люди постепенно замечали, что если после нагревания металла, его поместить в соленую среду, качество и характеристики его улучшались.

Шло время, и было проделано тысячи способов до достижения положительного результата. Молодой ученый металлург Д. К. Чернов, работавший над этой проблемой в 1866 году, достиг немалых успехов в определении для каждого металла определенных значений.

Завод, на котором проводил испытания господин Дмитрий Константинович Чернов, полностью избавился от брака и этого человека можно назвать прародителем современной металлургии. Сегодня любой студент, имея багаж знаний, накопленный веками, может справиться с закалкой стали.

Отжиг заготовки ножа

Основная сложность, связанная с приданием пластине рашпиля необходимой формы клинка связана с высокой твердостью детали. Конечно, можно обработать заготовку и на наждачном станке, но при этом придется потратить массу времени и израсходовать несколько камней. Альтернативой является снижение твердости напильника. Для этого используется один из видов термической обработки сталей (обработки температурными режимами), имеющий название отжиг. Он заключается в нагреве детали до сравнительно высоких температур (порядка 650 – 700 С), выдержке при этих температурах в течение нескольких часов и медленном охлаждении.

В домашних условиях отжечь заготовку для ножа можно, прогрев ее в дровяном костре, в духовке, в камине или в печи, протопив их как следует вместе с уложенной в топку заготовкой и оставив металл до полного остывания отопительного прибора. При такой процедуре твердость металла значительно снижается, и он может быть обработан как ручным слесарным инструментом, так и электрическим.

Добившись оптимального снижения твёрдости , с помощью болгарки изготовьте заготовку будущего ножа.

выточенная заготовка для ножа

Выбор стали для закалки ножа

Как известно, сталь это есть не что иное, как сплав углерода с железом. В них добавляются в небольших дозах добавки. Большую роль на качество будущего клинка они не играют. Важнейшим элементом является углерод. Добавки могут быть такие, как цинк, хром, молибден, кальций и т.д.

А вот чем меньше углерода в стали, она приобретает высокую прочность, но изнашивается быстрее и коррозия развивается быстрее. Для правильной закалки нужно обязательно знать состав будущего клинка. Лучше всего провести углеродный анализ стали.

Закаленная сталь ножаИдеальная закалка лезвия ножа.

Если будущее изделие будет, к примеру, из напильника или рессоры автомобиля. Закалка в данном случае просто необходима, тем более ковка такого металла подразумевает его обязательный нагрев. Проверить качество закалки, можно в домашних условиях, но он довольно «жестокий».

Нужно готовый клинок затянуть в тисках и начать постепенно гнуть его, и если излом клинка произойдет на отметке приблизительно в 45 градусов. Можно смело сказать – закалка была проведена верно. Но так следует сделать, после первой вашей самостоятельной закалки клинка, нужно хорошо запомнить весь процесс и повторить его заново.

Преимущества клинков из клапанной стали Х40

Клапанная сталь ножа характеризуется большим количеством преимуществ перед другими сплавами. Среди них можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. Точение проводится не слишком сложно, для этого можно использовать обычный точильный камень.
  2. Даже при использовании изделия для резки труднообрабатываемого материала на поверхности режущей кромки не образуются зазубрины и другие дефекты.
  3. Служит устройство достаточно долго. Это связано с тем, что поверхность характеризуется повышенной устойчивостью к воздействию повышенной влажности.
  4. Простота в уходе. Для того чтобы изделие прослужило в течение длительного периода не нужно проводить какие-либо работы, связанные с обслуживанием.

Нож для рыбалки из клапана

Небольшим недостатком можно назвать то, что подобная сталь обладает достаточно высоким показателем хрупкости на излом. Однако, сломать лезвие достаточно сложно, для этого приходится прикладывать большое усилие.

Необходимые инструменты и материалы

Перечень предметов, которые понадобятся в процессе обработки, делится на несколько категорий. Первая – материалы, из которых получится готовое изделие. Вторая – инструменты и расходные материалы.

Чтобы получить нож, понадобится деревянный брусок для рукояти и напильник или рашпиль шириной более 3 см прямой или ромбовидной формы. Инструменты, которые пригодятся:

  • ножовка по металлу;
  • шлифовальный станок;
  • болгарка;
  • лобзик;
  • тиски.

Советские напильники

Кроме того, пригодятся расходные материалы: штифты, клей (эпоксидный), наждачная бумага для шлифовки. Для работы понадобится лист бумаги или картона, карандаш. Чтобы остужать металл во время формовки, нужна емкость с водой и машинное масло.

Способы закаливания

Способов закаливания существует, по сути, 2 типа. На открытом огне и в печи. Но, к сожалению, в обычном костре поднять температуру выше 900 градусов, не получится. Тогда приходит на помощь печь.

Ее можно изготовить самостоятельно. Это довольно непростой процесс, но изготовив ее единожды, она прослужит вам достаточно долго. Тем более если вы начинающий мастер, она вам просто необходима.

В камере

Далее мы поговорим, как сделать самостоятельно муфельную печь для правильной термообработки заготовок, а сейчас просто и коротко опишем процесс закалки в ней, сталь клинка будет использована 50Х14МФ:

  1. Прогреваем печь до нужной температуры, в данном случае 1070 градусов, и погружаем клинки в печь.
  2. Загрузив клинок в печь, разогреваем печь опять до 1070 градусов, и при данной температуре начинается отсчет времени. Принцип прост: 1 минута 40 секунд, на каждый миллиметр толщины клинка.
  3. По прошествии нужного времени, клинок вытаскивают и охлаждают на воздухе, в течение 15 минут под небольшим прессом.
  4. Затем производится отпуск металла в духовке при 200 градусах.

Закалка ножа в камереЗакалка ножа в камере выполненной в домашних условиях.

При данном процессе сталь получает твердость в 56 HRC.

Но учтите, что в данном случае закалка происходила без погружения в жидкости. Для каждой стали свои условия закалки. И результат, которого вы хотите добиться, будет целиком и полностью зависеть от самого процесса.

На открытом огне

Способ, можно сказать, опробованный нашими предками и ему уже много лет. Чтобы правильно закалить сталь, без каких-либо точных измерительных приборов, так сказать «на глазок», нужна внимательность, и наберитесь терпения. Единственным способом проверки может являться магнит. Когда металл достигает определенного для него точки накала, так называемой точки Кюри, он перестает взаимодействовать с магнитом.

И еще один признак, это цвет самой заготовки, она должна стать темно-красной. Но также в процессе нужно следить, чтобы не появлялось синих или черных пятен, это говорит о перегреве. Заготовку стоит класть в угли, когда цвет пламени от них будет малиновый.

Что потребуется:

  • минеральное масло в емкости (можно отработку);
  • ведро с водой;
  • хорошо подготовленные угли;
  • длинные металлургические клещи.

Закалка ножа на огнеЗакалка ножа на открытом огне.

После того как деталь приобрела нужный оттенок и не магнитится, нужно аккуратно взять ее клещами и опустить в масло на 3-и секунды, и так нужно поступить несколько раз. С каждым разом удерживая заготовку в масле немного дольше. И в конечном этапе погружаем ее в воду.

Понятно, что изготавливая такую камеру, к процессу лучше подойти серьезно, так как делать вы ее будете не на один день или раз. Попробуем кратко описать процесс изготовления такой камеры, также называют ее – муфельная печь.

  1. Главное, правильно изготовить «тело» такой камеры, здесь прибегают к простому процессу. Будущая горловина изготавливается из любого бумажного твердого материала (типа картон), обмазывается огнеупорной глиной толстым слоем. Не забываем сделать тонкую прослойку парафина, между формообразующим бумажным материалом и глиной.
  2. Вторым этапом, минимум сутки высушивается будущая камера, а затем помещается в духовой шкаф и прокаливается на невысокой температуре около 90-110 градусов по Цельсию. После этого этапа бумажную составляющую уже можно извлекать.
  3. Окончательный обжиг конструкции происходит на открытом огне при температуре около 900 градусов, затем производится остужение при естественных условиях. Нужно дождаться полного охлаждения камеры.
  4. После того как заготовка будет остужена, она приобретает свойства камня, становится очень жесткой как кирпич. К ней приделывают дверцы, открывающиеся по горизонтали.
  5. Заключительным этапом можно назвать обматывание будущей печи проволокой из нихрома, диаметром сечения около 0,75 мм. На всю конструкцию потребуется около 18 метров. Для исключения короткого замыкания при обмотке обмазывать сразу лучше сырой глиной. В корпусе проделываем два отверстия, одно для термопары (измерять температуру), а второе для визуального контроля.

Камера для закалки ножаИзготовленная своими руками камера для закалки ножа.

На этом, можно сказать, что печь для каления металла готова. Как видите, нет ничего сложного в изготовлении муфельной печи для дома.

Закалка стали в домашних условиях

Перед сборкой, заточкой и полировкой клинка ножа необходимо вернуть металлу его былую твердость. Для этих целей применяется еще один вид термообработки – закалка. Многие слышали о ней, но не многие выполняли ее на практике, поэтому закалку стали своими руками обсудим более подробно.

Технологически закаливание стали заключается в нагреве ее до высоких (около 900 С) температур и быстром охлаждении, как правило, в жидком охладителе. В качестве последних наиболее доступны машинное масло (отработка) или вода.

Как закаливают нож с помощью графита?

Чтобы придать прочность самодельному ножу с толстым лезвием, используют процедуру закалки с помощью графита. По этой технологии закаливанию подвергается не весь инструмент, а лишь его режущая часть, что значительно упрощает работу. Другое название такой закалки – цементация. Главная ее цель – повысить твердость и износостойкость металла.

Графит можно получить из обычных пальчиковых батареек или простого карандаша. Для процедуры цементации потребуется измельчить графитовый стержень до состояния порошка. Затем необходимо подготовить лист металла – например, оцинкованный профиль, на котором будет размещен графитовый порошок. Для проведения закалки потребуется источник питания – в идеале, импульсный сварочный аппарат постоянного тока. При его отсутствии подойдет другой прибор, выдающий постоянный или переменный ток напряжением 30-60 вольт.

Технология закаливания выглядит следующим образом:

  • на лист металла насыпать порошок графита;
  • к основанию металлической подложки подключить «плюс» сварочного аппарата, к кромке ножа – «минус»;
  • с помощью настроек выставить минимальную мощность и включить прибор;
  • медленно, плавными движениями проводить кромкой ножа по графитовому слою, не допуская соприкосновения с металлической подложкой;
  • следить за тем, чтобы графитовый слой не загорелся.

Вся процедура закалки занимает не более 5 минут. Как только кромка лезвия нагревается, нож необходимо сразу убирать.

Закалка и отпуск заготовки для ножа

Для проведения закалки ножа из напильника следует подготовить горелку, позволяющую получить максимально высокие температурные значения, ёмкость с отработанным маслом, магнит и стекло для проверки качества закаливания. Прогревание металла горящей горелкой должно охватывать всю площадь клинка и поверхность прилегающей к нему ручки на протяжении 30 мм. Участок стилета, на котором будут расположены накладки рукоятки, не закаливают. Прогревание должно быть равномерным, без перегрева.

Закалка ножаПроверка правильности закаливания проводится магнитом — при достижении нужной температуры металл перестаёт реагировать на его приближение. Когда у равномерно окрашенной железной детали отсутствие реакции будет достигнуто, прогревание продолжают ещё 3−4 минуты, после чего опускают в масло для охлаждения. Получить лучший эффект можно, дополнительно установив сосуд с маслом в холодную воду. Закалённый таким образом клинок должен оставлять царапины на стекле.

Процедура закалки приводит к появлению высокого внутреннего давления в металле. Это может способствовать образованию трещин на полотне клинка при его заточке. Убрать повышенное внутреннее напряжение позволяет отпуск стали (при этом немного снизится и твёрдость материала). Чтобы отпустить металл, заготовку кладут в духовой шкаф на 1,5 часа, установив температуру нагрева 200 ° С. Охлаждение клинка должно быть постепенным, его не вынимают из духовки до её полного остывания.

Секреты закалки: источник тепла

Существует несколько вариантов приспособлений, способных довести нагрев стальной детали до желаемого температурного порога. Идеальный вариант – муфельная печь промышленного или самостоятельного изготовления.

муфельная печь для нагрева и закалки стального ножа

При отсутствии подобного инструмента возможно использование еще одного домашнего помощника – паяльной лампы.

бензиновая горелка

Достаточно мощная струя пламени позволяет легко прогреть детали небольшой толщины до требуемой температуры. Не забывайте перемещать горелку вдоль закаляемой пластины для достижения равномерного прогрева.

Кроме этого возможно использование обыкновенного древесного угля вкупе с паяльной лампой. Для этого выкопайте небольшое углубление в почве, засыпьте туда уголь, в который уложите на ребро закаляемые пластины ножей. Прогревайте лампой уголь вместе с пластинами до достижения последними требуемого нагрева. Подобный способ предохраняет быстрое остывание непрогреваемой части заготовки и ее перегрева.

Третий вариант – изготовление небольшого горна. Он может быть как угольным, так и газовым. Главные конструктивные элементы приспособления – корпус и источник нагнетаемого воздуха. Основу угольного горна можно изготовить из стального листа толщиной 10 мм с приваренным в нижней части обрезком трубы диаметром около 20 см и выводом от нее для подключения шланга от выходного отверстия бытового пылесоса.

самодельный горн для заклки стали

В листе не забудьте просверлить несколько отверстий достаточного диаметра для подачи воздуха. В качестве топлива применяется древесный (мангальный) или каменный уголь.

Секреты закалки: температура нагрева

Один из самых важных моментов при самостоятельной закалке стали – достижение заготовкой оптимальной температуры нагрева. В производственных условиях эта величина контролируется специальными высокотемпературными термометрами. В быту же лучше использовать старинные, дедовские способы.

Первый из них – определение температуры по цвету накала заготовки. Замечено, что при нагревании металл изменяет свой цвет в зависимости от достижения той или иной температуры. Для закалки стали наиболее оптимален светло-вишневый или малиновый, что соответствует нагреву в 800-850 С.

цветовая шкала для закалки стали

закалка стали в домашних условиях

Второй способ – изменение магнитный свойств. Еще одно свойство стали при нагреве – изменение ее магнитных свойств. Достаточно прислонить нагретую заготовку к сильному магниту и отсутствие «притяжения» между ними так же даст сигнал о достаточности нагрева заготовки.

Фото закалки ножа

Также рекомендуем просмотреть:

  • Усилитель сигнала Wi-Fi
  • Как разрезать бутылку
  • Компрессор своими руками
  • Антенна для 3g модема
  • Подсветка монитора
  • Удаление ржавчины
  • Флешка своими руками
  • Как заправить картридж
  • Как почистить компьютер
  • Как наточить ножницы
  • Шум компьютера
  • Wi-Fi антенна
  • Проектор своими руками
  • Осциллограф своими руками
  • Стельки с подогревом
  • Микроскоп своими руками
  • USB фонарик
  • Подставка для ножей своими руками
  • Микрофон своими руками
  • Как наточить нож
  • Розетка с USB
  • Как закалить стекло
  • Токарный станок из дрели
  • Органайзер своими руками

Травление лезвия и создание рукояти

Прошедший все этапы термической обработки нож шлифуют металлической щёткой, наждачкой и войлочным кругом для придания лезвию гладкости. Предотвратить окисление железа можно с помощью травления — погружения в хлорное железо. В результате материал покрывается матовой защитной плёнкой. При отсутствии хлорного железа можно протереть лезвие уксусом или использовать для травления кашицу из тёртого сырого картофеля. Покрывающая травленую сталь плёнка оберегает поверхность ножа от появления ржавчины, поэтому следует избегать нарушения её целостности.

При установке наборной рукояти производится сборка отдельных частей с последующим плотным сжатием их на резьбе. На хвостовик надевается больстер, который можно выточить из алюминия, латуни или дюралюминия. Для крепления боковых накладок, деревянных или изготовленных из кости, применяют заклёпки, можно усилить их эпоксидной смолой. При использовании кожи на материал наносят специальный клей и плотно наматывают на ручку. Перед насадкой на хвостовик рога оленя, просверленное в костном веществе отверстие заполняют эпоксидной смолой. Для придания рукояти законченного вида её материал можно подточить, отшлифовать и обработать воском.

Как закалить отдельные части лезвия?

warning.png

Самая распространенная ошибка при домашнем закаливании стали – перегрев изделия. В результате перекаливания инструмент становится хрупким, и на нем могут образоваться трещины, которые значительно ухудшают качество сплава.

Чтобы избежать таких последствий, следует отдельные зоны лезвия ножа закалять в разных условиях. Режущую часть лезвия прокаливают однократно до появления ярко-оранжевого цвета, температура каления при этом доходит до 1000 С. Ту часть, которая после закалки не нужно затачивать, следует трижды прокалить до температуры 280 С. При отсутствии прибора для измерения температуры интенсивность нагрева в камере определяют по оттенку раскаленного сплава – он должен стать фиолетовым.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...