Сталь 65 г термообработка - термообработка

Содержание

1 Как выточить нож из рессоры своими руками
2 Конусность и уклон — построение, расчет, обозначение — значение, формула, как определить, построение
3 Как выточить нож из рессоры своими руками
4 Легирующие компоненты
5 Сталь 65Г — характеристика, химический состав, свойства, твердость
6 Этапы изготовления
7 Режимы закалки стали 65Г
8 Химический состав
9 Технические характеристики и ГОСТ
10 Сталь 65Г
11 Термообработка стали 65Г
12 Сетевой выпрямитель напряжения: самая популярная конструкция
13 Закалка лезвия
14 Особенности состава
15 Твердость мартенсита
16 Применение рессорной стали
17 Итоги

Как выточить нож из рессоры своими руками

Необходимо, в первую очередь, определиться с внешним видом будущего изделия. Форма зависит от назначения ножа: кухонный, охотничий, сувенирный или какой-либо другой. В итоге клинок может быть любой – на это влияют только фантазия и возможности изготовителя. Если выбор сделан, то нужно взять готовый шаблон или выполнить его самостоятельно из картона или плотной бумаги.

Далее, чтобы изготовить нож из рессоры своими руками, надо быть готовым начать работу с металлом. Сначала шаблон необходимо приложить к металлической заготовке и обвести маркером, карандашом, чертилкой (ГОСТ 24473-80) или другим разметочным инструментом. По контуру, полученному посредством шаблона, требуется вырезать профиль изделия. Подойдут следующие инструменты:

ленточная пила;
угловая шлифмашинка, она же «болгарка» – важно не перегреть заготовку при отрезании;
сверлильный станок или дрель – в этом случае вдоль контура сверлят отверстия, затем перегородки между ними ломают или выпиливают;
можно использовать ручной инструмент;

Сам процесс обработки достаточно прост, хотя и требует определённой концентрации, чтобы вырезать заготовку в соответствии с разметкой. Когда обработка успешно завершена и заготовка стала соответствовать шаблону, то можно приступать к формированию клинка. Основная задача – сделать скосы. Лезвие снова размечают, определяя размеры скосов. При дальнейшей обработке следует строго придерживаться разметки.

Для работы лучше всего использовать электрическое точило. Также подойдут и ленточная шлифмашинка, и «болгарка», но, в случае последней, требуется хорошее владение инструментом. Можно выточить скосы вручную – напильником. На этом работы по металлу должны быть закончены, потому что далее клинок пройдёт термическую обработку, после которой сделать с заготовкой что-либо ещё будет очень сложно.

Конусность и уклон — построение, расчет, обозначение — значение, формула, как определить, построение

Как выточить нож из рессоры своими руками

Характеристики и применение стали 30хгса

Легирующие компоненты

Наличие легирующих компонентов говорит о присутствии некоторых свойств материала. Их добавление способствует приобретению гибкости или твердости металла.

Марганец. Отвечает за воспроизведение уникальной фактуры и увеличение жесткости, прочности клинка. Стоит отметить, что относительная твердость и жесткость стали 65х13 получена за счет присутствия этого компонента.
Хром. Ни один материал не будет устойчив к влаге без добавления хрома. Износостойкость — одна из главных качеств ножей. Хром делает сталь нержавеющей при наличии 13% от общего состава.
Молибден. Выполняет защитную роль — предотвращает ломкость и хрупкость. Придает немного вязкости и твердости, состав должен наличивать как минимум 1% данного компонента.
Кремний — отвечает за упругость.
Никель. Служит защитой от коррозии и добавляет вязкости, также является легирующей присадкой.
Вольфрам. Пользуется спросом у производителей дорогих и элитных ножей. Применяется для эффективного и быстрого повышения уровня износостойкости, увеличения твердости и выдержки высоких температур. При сочетании с хромом или же молибденом становится крайне полезным в улучшении режущих качеств.
Ванадий. Как и большинство других добавок, выполняет стандартную роль и придает прочность стали. Необходим в производстве мелкозернистых сплавов.

Сталь 65Г — характеристика, химический состав, свойства, твердость

Заменитель

стали: 70, У8А, 70Г, 60С2А, 9Хс, 50ХФА, 60С2, 55С2.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 14959-79, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 7419.0-78 — ГОСТ 7419.8-78. Калиброванный пруток ГОСТ 14959-79, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 7419.0-78 — ГОСТ 7419.8-78. Лист толстый ГОСТ 1577-81. Лента ГОСТ 1530-78, ГОСТ 2283-79, ГОСТ 21996-76, ГОСТ 21997-76, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 19039-73. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75. Проволока ГОСТ 11850-72. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Назначение

пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок.

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	HRCэ
Сталь категорий: 3,3А,3Б,3В,3Г,4,4А,4Б. Закалка 830 °С, масло, отпуск 470 °С.	Образцы	785	980	8	30
Листы нормализованные и горячекатаные	80	730	12
Закалка 800-820 °С, масло. Отпуск 340-380 °С, воздух.	20	1220	1470	5	10	44-49
Закалка 790-820 °С, масло. Отпуск 550-580 °С, воздух.	60	690	880	8	30	30-35

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 350 °С.
200	1370	1670	15	44
300	1220	1370	19	52
400	980	1000	20	70

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2	HRCэ
Закалка 830 °С, масло.
200	1790	2200	4	30	5	61
400	1450	1670	8	48	29	46
600	850	880	15	51	76	30

Технологические свойства

Температура ковки

Начала 1250, конца 780-760. Охлаждение заготовок сечением до 100 мм производится на воздухе, сечения 101-300 мм — в мульде.

Свариваемость

не применяется для сварных конструкций. КТС — без ограничений.

Обрабатываемость резанием

В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 240 и sB = 820 МПа Ku тв.спл. = 0,85, Ku б.ст. = 0,80.

Склонность к отпускной способности

склонна при содержании Mn>=1\%

Флокеночувствительность

малочувствительна

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Сталь конструкционная легированная 40хн2ма (40хнма)

Состояние поставки, термообработка	+20		-20	-30	-70
Закалка 830 С. Отпуск 480 С.	110	69	27	23	12

Предел выносливости

s-1, МПа	t-1, МПа	sB, МПа	s0,2, МПа	Термообработка, состояние стали
725	431	Закалка 810 С, масло. Отпуск 400 С.
480	284	Закалка 810 С, масло. Отпуск 500 С.
578	1470	1220	НВ 393-454
647	1420	1280	НВ 420
725	1690	1440	НВ 450

Прокаливаемость

Закалка 800 °С.

Расстояние от торца, мм / HRC э
1.5	3	4.5	6	9	12	15	18	27	39
58,5-66	56,5-65	53-64	49,5-62,5	41,5-56	38,5-51,5	35,5-50,5	34,5-49,5	35-47,5	31-45

Кол-во мартенсита, %	Крит.диам. в воде, мм	Крит.диам. в масле, мм	Крит. твердость, HRCэ
50	30-57	10-31	52-54
90	До 38	До 16	59-61

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	215	213	207	200	180	170	154	136	128
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	84	83	80	77	70	65	58	51	48
Плотность, pn, кг/см3	7850	7830	7800	7730
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)	37	36	35	34	32	31	30	29	28
Температура испытания, °С	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)	11.8	12.6	13.2	13.6	14.1	14.6	14.5	11.8
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))	490	510	525	560	575	590	625	705

Этапы изготовления

Поскольку материал имеет не самый подходящий вид для заготовки, необходимо поработать над ним кузнечным молотом или болгаркой, чтобы придать необходимую толщину в 3-6 мм (зависит от вида изделия). Первый этап в изготовлении ножа из рессорной стали – снятие внутреннего напряжения металла. Для этого его нужно раскалить до температуры 420-460 градусов Цельсия и, не вынимая из кузнечного горна, дать остыть. При отсутствии термометра заготовка делается на глаз, то есть до полного равномерного покраснения.

Следует придерживаться принципа: лучше не перегревать сталь, а опытным путем, проверяя свойства материала после каждого отпуска, увеличивать время, пока не будет достигнуто состояние, при котором сталь приобретет желаемую пластичность.

После процедуры отпуска можно начинать слесарные работы. Если нет специального профессионального инструмента, используется ручной – с ним на придание нужной формы заготовке будет потрачено больше времени. Добившись правильных параметров клинка с помощью наковальни и шлифовальных инструментов, необходимо провести закалку – тогда рессорная сталь для ножей вернет прежние свойства.

Материалы и инструменты

Для изготовления клинка подойдет практически любая автомобильная рессора, однако желательно использовать запасную часть от грузового транспорта. Рукоятка ножа выполняется из материала, выбранного мастером. Это могут быть древесина, пластмасса, оргстекло и так далее. Слесарные работы по изготовлению ножа из рессорной стали лучше всего проводить с использованием оборудования, помогающего ускорить процесс производства:

угловая шлифовальная машинка (болгарка);
дрель или сверлильный станок;
напильники и наждачная бумага разной зернистости;
кузнечный горн, наковальня, молот;
масло для закалки и печь для отпуска стали;
точильный станок для ножей.

Для изготовления ножей из рессорной стали необязательно пользоваться профессиональным инструментом – всегда можно найти альтернативу и создать качественное изделие в кустарных условиях. За неимением перечисленных выше приспособлений можно использовать подручные средства: ножовку по металлу, напильник, обычную печь или костер для закалки и отпуска.

Клинок

Его размер и форма зависят от того, какой вид ножа планируется получить (армейский, кухонный, охотничий, туристический и так далее). Перед началом кузнечных и слесарных работ сталь необходимо обязательно отпустить – после этого металл будет легко обрабатывать. Если человек не пользуется кузнечным молотом и наковальней, можно выпиливать заготовку болгаркой или ножовкой. Рессорную сталь для ножа во время работы обязательно нужно остужать, чтобы не перегреть ее. В месте заготовки, куда будут присоединяться элементы рукояти, нужно просверлить отверстия, затем вставить в них крепежные штифты.

Режимы закалки стали 65Г

Для соблюдения тех характеристик, которые заданы техническими условиями на эксплуатацию деталей, при выборе режима закалки учитывают следующие составляющие:

Сталь 10хснд конструкционная хромокремниеникелевая низколегированная

способ и оборудование для нагрева изделий до требуемых температур;
установление нужного температурного диапазона закалки;
выбор оптимального времени выдержки при данной температуре;
выбор вида закалочной среды;
технологию охлаждения детали после закалки.

Интенсивность нагревания предопределяет качество получаемой структуры. Для малолегированных сталей процесс ведут достаточно быстро, поскольку при этом минимизируется риск обезуглероживания материала, и, как следствие, потеря деталью своих прочностных параметров. Однако чересчур быстрый нагрев вызывает к жизни иные неприятности. В частности, для крупных деталей, с большими перепадами поперечных сечений это может вызвать неравномерное прогревание металла, с перспективой дальнейшего появления закалочных трещин, выкрашивания углов и кромок.

Температура заготовки в зависимости от цвета при нагреве

Для достижения максимальной степени равномерности нагрева сталь сначала подогревают в предварительных камерах термических печей до температур, несколько ниже закалочных – от 550 до 700 °С, и только потом деталь направляется непосредственно в закалочную печь. Быстрее всего нагрев осуществляется в расплавах солей, медленнее – в газовых печах, и ещё медленнее – в электрических печах. Именно поэтому поверхностная закалка изделий из стали 65Г в индукционных печах выполняется достаточно редко. Индуктор, как закалочный агрегат, используется лишь для изделий с малым поперечным сечением. При выборе вида нагревательного устройства важен также состав атмосферы, которая в нём создаётся. В частности, для термических печей, работающих на газе, стараются всемерно снижать длительность пребывания детали в печи, поскольку в противном случае происходит выгорание части углерода поверхностного слоя.

Исходя из нормируемой для стали 65Г температуры закалки в 800…820 °С, предельная величина обезуглероженного слоя не должна быть более 50…60 мкм.

Температурный диапазон закалочных температур может корректироваться в зависимости от конфигурации изделия. Например, если деталь имеет сложные очертания, малые габариты и изготовлена из листового металла, то оптимальной температурой будет нижняя граница указанного выше диапазона. Управляя температурой закалки (например, с помощью автоматических датчиков температуры), можно менять толщину закалённого слоя и величину зоны, которая прокалилась менее остальных. К подобным техническим решениям прибегают, когда различные части детали работают в разных эксплуатационных условиях.

Сталь 65Г не боится перегрева, однако при закалке по верхнему значению температурного диапазона ударная вязкость материала начинает уменьшаться, что сопровождается ростом зерён в микроструктуре.

Для снижения коробления деталей, которые имеют тонкие рёбра и перемычки, пользуются нагревом в соляных закалочных ваннах. Чаще применяют расплав хлористого натрия, а для раскисления в рабочий объём ванны добавляют буру или ферросилиций.

Выдержка при закалке изделий из стали 65Г при заданном температурном интервале происходит до тех пор, пока полностью не произойдёт перлитное превращение. Этот процесс зависит от размера поперечного сечения детали и способа нагрева. Для наиболее употребительных случаев можно воспользоваться данными таблицы: Временя нагрева и выдержки в зависимости от закалочной среды и габаритов заготовки

Наибольший габаритный размер детали, мм	Закалка в пламенной печи	Закалка в электропечи
Время нагрева, мин	Время выдержки, мин	Время нагрева, мин	Время выдержки, мин
До 50	40	10	50	10
До 100	80	20	88	20
До 150	120	30	130	30
До 200	160	40	175	40

Охлаждение изделий после закалки производят не в воду, а в масло, это позволяет избежать возможной опасности растрескивания.

Химический состав

В состав марки 65Г входят следующие вещества:

до 0,65% углерода (С);
до 1,2% марганца (Мn);
до 0,4% кремния (Si);
до 0,2% меди (Си);
до 0,25% хрома (Сг);
до 0,035% фосфора (Р);
до 0,035% серы (S);
до 0,25% никеля (Ni).

Расшифровка стали

Буква Г означает, что основной легирующий элемент — марганец, а цифра 65 — это процентное содержание углерода в сплаве в сотых долях (0,65%)

Наличие марганца в таком количестве увеличивает упругость стали и ее сопротивление на разрыв.

ГОСТ

Эта сталь выпускается на основании ГОСТ14959-2016.

Действие этого документа относится к горячекатанному и кованному прокату. Кроме того, он регламентирует такую продукцию, как специальный прокат, который предназначен для производства пружинной и рессорной продукции. Этот ГОСТ нормирует химический состав проката.

Производители выпускают следующую номенклатуру продукции:

сортовой прокат, в т. ч. фасонный — ГОСТ 14959-79;
пруток калиброванный — ГОСТ 1051-73;
серебрянка — ГОСТ 14955-77.

Кроме тог,о металлургические предприятия выпускают лист разной толщины, круги, полосы, прутки прочие виды изделий.

Технические характеристики и ГОСТ

Если это крайне необходимо, допускается замена стали 65 г, характеристики следующих марок достаточно похожи: 70, 70 г и некоторых других. А также материал имеет зарубежные аналоги, например: китайский аналог 65Mn, болгарский 65G, американские 1066, 1566, G15660 и некоторые другие.

Согласно ГОСТу 14959−79, в химическом составе этого металла содержатся следующие вхождения:

углерод (C) — до 0,7% ;
марганец (Mn) — до 1,2%;
кремний (Si) — до 0,4%;
и другие элементы, процентные доли которых составляют менее 0,035%.

В основу легировки данного вида стали ложится такой элемент, как марганец. Его доля в стали 65 г составляет от 0,9 процента до 1,2 процента.

Марганец необходим для того, чтобы: во-первых, устранять окислы железа, образующиеся при производстве литой стали, а во-вторых, — для увеличения твёрдости, повышения предела упругости и сопротивления разрыву

Также его наличие увеличивает плотность, что достаточно важно для пружинно-рессорной стали

Также в составе стали 65 г есть кремний (от семнадцати сотых до четырёх десятых процента), который отвечает за повышение упругих свойств стали, и хром (до двадцати пяти десятых процента), в свою очередь, затрудняющий рост зерна при нагреве и повышающий механические свойства стали при таких нагрузках, как статические и ударные.

Из технологических характеристик стали можно отметить то, что она имеет низкую свариваемость, в связи с чем она не используется как элемент для свариваемых конструкций. КТС (контактно-точечная сварка) — без ограничений.

Способы применения стали:

Спиральные пружины, листовые и пружинные шайбы. Их твёрдость — Rc = 40−50. При приёме пружин обычно производится проверка их основных показателей — твёрдости и упругости. Проверка должна происходить максимально приближенной к обычным условиям работы пружин (растяжению, сжатию и изгибу).

Сталь 65Г

Заменитель — стали: 70, У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2, 55С2.

Вид поставки — сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 14959-79, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 7419-0-78, ГОСТ 7419.8-78. Калиброванный пруток ГОСТ 1051-73, ГОСТ 14959-79, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 7419-0-78, ГОСТ 7419.8-78. Лист толстый ГОСТ 1577-81. Лента ГОСТ 2283-79, ГОСТ 1530-78, ГОСТ 21996-76, ГОСТ 21997-76, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 19039-73. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75. Проволока ГОСТ 11850-72. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Назначение — пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к который предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок