Нередко купленный ручной инструмент — отвертки, стамески, ножи или сверла — оказывается недостаточно качественным из-за нарушений технологии закалки на производстве. Это приводит к быстрому износу, поломкам или неспособности держать заточку. В этой статье мы подробно разберем, как самостоятельно провести термическую обработку стали, чтобы вернуть инструменту прочность, не сделав его при этом излишне хрупким.
Важно понимать ключевой принцип: закалка одновременно увеличивает твердость металла, но и повышает его хрупкость. Яркий пример — отвертка со сломанным жалом. Такая поломка происходит либо от чрезмерного усилия, либо как раз из-за неправильной закалки, сделавшей металл хрупким, как стекло.
Наша цель — научиться правильно нагревать и охлаждать сталь, чтобы получить оптимальный баланс твердости и вязкости. Особое внимание уделим режущему инструменту (долота, стамески), которому кроме прочности необходима острая, стойкая кромка.
Что потребуется для работы
Для самостоятельной закалки подготовьте следующий набор материалов и инструментов:
- Емкость с водой для закалочной ванны (можно заменить маслом или солевым раствором для других режимов охлаждения);
- Газовая горелка или другой источник направленного высокотемпературного нагрева;
- Механический наждачный круг или точильный станок для предварительной обработки;
- Напильник для формирования кромки ДО закалки;
- Наждачная бумага с зернистостью около 220 для зачистки;
- Магнит — ключевой индикатор для определения критической температуры закалки.
Магнит играет роль точного термометра: при достижении так называемой точки Кюри (примерно 760–780 °C для многих сталей) раскаленный металл теряет магнитные свойства. Этот момент, вместе с контролем по цвету каления, сигнализирует о готовности стали к закалке.
Таким образом, сочетание определенного цвета свечения (вишнево-красный) и отсутствие притяжения магнита — два надежных признака, что нагрев завершен и инструмент нужно немедленно охлаждать.
Пошаговая инструкция: закалка и отпуск отвертки
Начнем с восстановления сломанной отвертки. Первый и очень важный шаг — придать инструменту окончательную форму ДО закалки. После термообработки сталь станет слишком твердой для обработки напильником. С помощью напильника и точильного камня воссоздайте новое жало.
Совет: если повреждение незначительное (например, просто затупилась кромка), можно обойтись без полного цикла закалки. Достаточно кратковременно (1–2 секунды) обработать жало на точильном круге и сразу опустить в воду — это даст эффект поверхностного упрочнения.
Теперь приступаем к основной закалке. Нагреваем конец отвертки газовой горелкой, внимательно наблюдая за изменением цвета металла. Параллельно проверяем его магнитом. В тот момент, когда магнит перестает притягиваться (температура ~760 °C), быстро, но аккуратно погружаем раскаленный конец в емкость с водой. Резкое охлаждение фиксирует структуру стали, делая ее твердой.
После закалки на металле останется слой окалины и нагара. Его необходимо удалить наждачной бумагой. Это нужно не только для эстетики, но и для следующего технологического этапа — отпуска.
Отпуск — это нагрев уже закаленной стали до более низких температур с последующим охлаждением. Он снижает внутренние напряжения и хрупкость, полученные при закалке, сохраняя при этом высокую твердость. Контролируют температуру отпуска по так называемым «цветам побежалости» — тонким оксидным пленкам, которые появляются на чистой поверхности стали при нагреве и имеют строго определенные цвета в зависимости от температуры.
Для инструмента без пластиковых элементов (например, стамески) удобно использовать электропечь: нагреть до 260 °C, выдержать 20 минут и охладить в воде. При работе с горелкой процесс визуализируется:
Нагревая закаленную и зачищенную отвертку, вы увидите, как от ручки к жалу побегут цветные полосы: сначала соломенно-желтый, затем коричневый, фиолетовый, синий. Для отвертки оптимальным сигналом к прекращению нагрева и охлаждению является темно-синий цвет, соответствующий температуре около 300 °C. Фиолетовый цвет (~260 °C) используют, если после закалки металл стал слишком хрупким и требует более «мягкого» отпуска.
Важные нюансы для разных инструментов:
- Ножи: лезвие нагревают до появления цветов побежалости от светло-соломенного до темно-желтого (температура 150–180 °C), после чего охлаждают. Это обеспечивает хорошую твердость режущей кромки при достаточной упругости.
- Отвертка (повторный отпуск): наблюдаем за движением цветной полосы от ручки к жалу. Как только темно-синий цвет достигнет кончика — немедленно в воду.
- Стамеска или долото: Сначала заточите кромку напильником. При отпуске нагревайте осторожно, чтобы не пережечь тонкое лезвие. Доведите до фиолетового или синего цвета (в зависимости от требуемой твердости) и охладите. После этого окончательно зачистите и отполируйте.
