История закалки 95х18. Поиск правильного продолжения.

[Приватир]

Привет металлисты, металловеды и металлурги в целом.
История такова. Клин 95х18. Длина 140, ширина 20, толщина 3. Всё просто. Печка более 1030 градусов не греет, и, соответственно тут и начались компромиссы. Процесс закалки в масле термист сразу отсоветовал, сказал на выходе получишь кривую, калёную железку. Он достал два абсолютно одинаковых (300х250х80 мм) увесистых прямоугольных куска металла, заполированного (геометрически правильные, ровненькие) со всех сторон. Продержал в печке клин минут 6-7, достал его (тут я было расстроился, так как разогретый клин превратился в карамысло, прогиб на глаз был не менее 5 мм) и положил на один ид железных прямоугольников, на самую узкую его часть, и быстро придавил его вторым куском, тоже узкой частью. Получился бутерброд, всего на 2 минуты. Всё. Промерили, твёрдость получилась всего 53 HRC.
История не даёт мне покоя. Каким образом добиться от этого металла большей твёрдости, если он в разогретом состоянии и кунании в масло - останется карамыслом?
Да, клинок в печке положили просто на бок, не на обух. Может карамысло поэтому и образовалось? Благодарю за внимание.

[Chapaev]

Камрад, у тебя бред какойто, честно. Мы калили 95Х18, неплохо так закаливалось, опускалось в печку вертикально(печка такая).
Обратись к пользователю Malik, он калил, подскажет.

[Приватир]

вертикально(печка такая).

Вот тут так не получится, или приспособу надо какую.

[sm special]

95Х18 при такой температуре печи, 30-ти минутной выдержке и охлаждении на воздухе до цвета спелой вишни с последующим погружением в масло меньше 57-и единиц не выдает. Правильно технологически подготовленная к закалке на такой длине на 5мм не прогибается.
В данном случае - скорее что-то около 40Х13 с всеми собранными напряжениями. Если она нержавеющая, конечно ...

[Приватир]

около 40Х13

Может и так. Человек, что мне её презентовал называл железо "самокалом". Маркировки того железа никто не видел. И до обработки твёрдость стали составляла 42 HRC.
Попробую повторную ТО у авторитетного термиста...

[Truddum]

. Он достал два абсолютно одинаковых (300х250х80 мм) увесистых прямоугольных куска металла, заполированного (геометрически правильные, ровненькие) со всех сторон.

Эти прямоугольники оснащаются отверстиями по краям, в которые вставляются стягивающие их болты. Клинок зажимается в эту конструкцию ПЕРЕД закалкой, после чего вся конструкция помещается в печь и нагревается. Если толщина зажимающих плашек приличная, - ничего никуда не поведёт, ИМХО.

[Burchitai]

40Х13 тоже "самокал", то есть способна к закалке на воздухе, а больше 56 HRC на ней не получить, обычно не менее 52 ед. Термист про коробление сказал правильно. Я вот только не понял, с какой температуры закаливали, каков был "компромисс". Я все высокохромистые стали вообще закаливаю на воздухе, причем мартенситное превращение идет медленно, все поводки видны. Повело полосу, прислоняешь с выпуклой стороны горба холодную пластинку - и он медленно выправляется обратно. Другой вариант - медленно нагружать горб пока горячо.
ЗЫ И закаливать нужно с нужной температуры, которая зависит от марки стали.

[Приватир]

с какой температуры закаливали

1030, +-2 градуса (мы-то думали что имеем дело с 95х18). Она вобщем потом и выпрямилась, между теми железяками.
Выходит не так всё плохо, из этого дела может получится нож-мечта любой домохозяйки, которая запроста будет править РК о донышко керамической кружки ;+))))))))))))))))

[boroda-fish]

которая запроста будет править РК

после трёх-пяти резов... а 95х18 при грамотном ТО даёт 58-62 единицы(царапает некаленое стекло, но не охотно ),и пмсм греется на большую температуру при закалке, хотя могу ошибаться...

[malik]

Калил и большие и маленькие клинки, повода не одного не было, а вообще 95х18 мне нравится калить, на выходе не заточенная с трудом царапает стекло.

[Приватир]

Да, и ещё интересное замечание, после ТО поверхность металла местами поел караед, неслабо поел кстати...

[Alan_B]

Определитесь с маркой стали, давать советы БЕЗ этого бессмысленно. Поводка скорее всего именно из за того, что положили на под. Ставьте на обух в приспособлении и будет Вам счастье.

[sm special]

Определитесь с маркой стали, ...

Вот именно. Если отпилить кусочек стали сечением спички, то процедуру проверки на максимальную твердость можно реализовать даже на конфорке газовой плиты. Необходимая температура на кончике достижима, рюмка масла и надфиль ...
А то, что выгорела так - так, очевидно была поковка? И поковка была недостаточно шлифована, и профилактику рабочей камеры печи, небось никто никогда не делал, да и приблуды вроде фольги нержавеющей для защиты тоже небось не имеем, ну и опыта моральной подготовки к съему в три десятки после закалки со стороны, тоже видимо не достает ... а это ведь только 53 единицы.
А плиты, как охлаждающая среда, для 3мм рулят. Только вот, если спуски предварительно шлифованные имеют место быть на клинке - при таком способе охлаждения нужно быть готовым к тому, что по обуху получим геометрию катаны ...

[boroda-fish]

за 6-7 минут выгоревший при 1030 градусов металл-уважаемый, пмсм,у Вас какая угодно железяка, только не 95х18,этой сталюке, чтоб так выгореть, в печке надо конкретно полежать.. сжигали ранее(в 80-е годы) когда спирт термистам не после, а до закалки наливал .с появлением друга-термиста выгорание 95х18 куда-то подевалось ...

[Graver]

95х18 калю так..
Прогреваю печь на 1045 С..
Ложу клин в печь(без всяких приспособ).. выдерживаю 4 мин.. и в масло..
Фсё.. и ни каких изгибов.
Маленькое дополнение.. чтобы не рисковать с выгоранием углерода и "поведёнными" спусками, я оставляю немного металла "прозапас", а после ТО окончательно вывожу спуски..
С уважением.

[Приватир]

Определитесь с маркой стали, давать советы БЕЗ этого бессмысленно

Тут я с Вами со всеми согласен мужики. Метал мне частенько достаётся "не из магазина", в магазине продавец ОБЯЗАН знать чё он продаёт, тут всё иначе. Это основной момент, который внёс смуту в тему.
Всё получается предсказуемо и просто, когда расплющил поломаную гиьлзу подшипника, отработал её, сунул в печь - результат радует и никаких вопросов...

[ikar'eff]

Скан из книги «Термическая обработка в машиностроении»
5. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ ПОДШИПНИКОВ ИЗ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИХ СТАЛЕЙ
В ряде узлов механизмов подшипник должен работать в агрессивных средах и при повышенных температурах. В этих узлах используется в основном коррозионно-стойкая сталь 95X18, находит также применение сталь 11Х18М.
Сталь 95X18 обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью в азотной кислоте и ее парах, в 3%-ном растворе NaCl, в воде и др. только после закалки и отпуска до 400. C. Надо отметить, что при температуре 480-500. C (вторичная твердость) в результате выделения карбидов коррозионная стойкость стали 95X18 резко понижается.
Нагрев колец и крупных шариков или роликов под закалку осуществляется последовательно в двух камерных печах, или соляных ваннах; шариков и роликов размером до 50 мм в низкотемпературной муфельной печи.
Предварительный нагрев проводится при температуре 850. C, окончательный нагрев - при 1040-1060. C с выдержкой 1,5 мм на 1 мм сечения, но не менее 4 мин; охлаждение в масле И-12А или И-20А с температурой 30-60. C и отпуск при 150-160. C.
В случае работы подшипников при отрицательных температурах (от -200 до +120. C) наилучший комплекс механических и антикоррозионных свойств имеет место при следующем режиме термической обработки: подогрев до 850. C, окончательный нагрев при 1070 + 20. C, закалка в масле с температурой 30- 60. C, обработка холодом при -70. C и отпуск при 150-160. C.
При нагреве под закалку в вакуумной печи может быть осуществлен равномерный нагрев колец без предварительного подогрева; охлаждение в газовом потоке.
Охлажденные до температуры цеха, но не выше 50. C, детали подвергают обработке холодом при -70н-80. C. Перерыв между закалкой и обработкой холодом не должен превышать 4 ч. Охлаждение до -70. C замедленное. При отсутствии холодильных машин обработку ведут в термостате с бензином марки Б70, Б-91/115, Б-95/130, Б-100/130 (ГОСТ 1012-72). Выдержка при достижении температуры -70. C составляет 1 ч. Повторная загрузка деталей Дол^ДВВуу5сг^П5Но^Ке^е(: изводиться в машинах, температура в которых не ниже -30. C. Нагретые до температуры цеха детали поступают на отпуск. Обработка холодом при -70. C практически обеспечивает стабильность размеров деталей.
Отпуск производится в масляных ваннах или в печах с принудительной циркуляцией воздуха при 150-160. C в течение 3 ч. В случае повышенной твердости проводится дополнительный отпуск при 180-250. C. Твердость после термической обработки HRC 58-62.
Микроструктура стали 95X18 - скрытоигольчатый мартенсит и избыточнее карбиды. Микроструктура стали 11Х18М - скрыто- и мелкокристаллический мартенсит и избыточные карбиды. Игольчатый мартенсит в микроструктуре не допускается (режим термической обработки аналогичен режиму обработки стали 95X18).
Подшипники, работающие при повышенных температурах, подвергают отпуску при 400-420. C в течение 5 ч. Твердость деталей этих подшипников не ниже HRC 55.
P.S. Сам калил 95Х18 так: подогрев 800-850. C, выдержка полчаса, дальше железка нагревается с печью до 1050+10. C, опять выдержка 1,5 мин/мм, затем вертикально в масло, там держал около 5 сек. и, пока не остыла окончательно (уже черная, но еще дымится) совал под пресс.
После отпуск 200 С, 1 час.
Т.е. быстрое охлаждение в интервале существования аустенита и относительно медленное во время мартенситного превращения. В этот момент металл (пока не остыл), по идее, обладает высокой пластичностью - без последствий выправлялся прогиб до сантиметра (для эксперимента специально криво положил в печь и криво макнул в масло).
Чуть не забыл HRC в итоге не меньше 57.

[Приватир]

ам держал около 5 сек. и, пока не остыла окончательно (уже черная, но еще дымится) совал под пресс.

Пресса нет, под руками. Но наша железка под весом приметно в 10 кг сама выпримилась. Ну да ладно. Для более менее предсказуемого результата нужно точно знать марку железа, тога и на "рекорд" можно пойти...

[sm special]

... с выдержкой 1,5 мм на 1 мм сечения ...

Замечательное руководство к действию применительно расчета времени выдержки, кочующее из книги в книгу - но подавляющее большинство авторов почему-то даже не удосуживаются задаться вопросом: а собственно на какой размер ориентироваться - тот, который три, или все-таки на тот, который тридцать миллиметров ... если в сечении только два размера?
P.S. А книга эта - очень полезная.

[Burchitai]

- но подавляющее большинство авторов почему-то даже не удосуживаются задаться вопросом: а собственно на какой размер ориентироваться - тот, который три, или все-таки на тот, который тридцать миллиметров ...

Авторы прекрасно понимают, откуда что берется и какой размер брать.
Такая формула совсем приблизительная, конечно для пластины надо считать от толщины. От толщины и теплопроводности зависит время прогрева изделия и выравнивания температуры в нем.
Более правильно прогрев термически тонких тел считать по формуле
T(сек)=(Мс/αF)ln[(tc-tмет нач)/(tс-tмет. кон)]
где
T(сек)время прогрева в секундах
М масса изделия
с теплоемкость металла
α коэффициент теплоотдачи, для углеродистых сталей плавно возрастающий от 145 Вт/К*м2 до 400 Вт/К*м2 с ростом температуры металла от 1000 до 1100 градусов, (усредненно можно считать 220-250)
F - площадь, воспринимающая тепло,
tc - температура в печи
tмет нач и tмет. кон соответственно температура загружаемого в печь металла и выгружаемого, прогретого
tмет. кон обычно считают на 20-30 градусов ниже чем tc
В серийном производстве расчет обязательно делают технологи
Если Вас устраивают такие расчеты - можете их проводить для каждого клинка персонально. Но слова логарифм и коэф. теплоотдачи для многих работяг-термистов ругательные, поэтому приближенная формула при работе в термичке очень удобна.
Прогрев легированных сталей - более длительный процесс. К прогреву еще надо добавлять выдержку на растворение карбидов.
В- общем то много букоф, но по теме.

[sm special]

Если Вас устраивают такие расчеты - можете их проводить для каждого клинка персонально.

А можно, я буду ориентироваться на рекомендации американских производителей? Они, ничтоже сумняшеся, советуют, как правило - 30 минут на клинок, изредка - 15. И обработка холодом у них - ни что-то за семью печатями ...

" ... конечно для пластины надо считать от толщины." - таких строчек, кстати в книгах я не заметил ... наверно, невнимательный был.

[Burchitai]

А можно, я буду ориентироваться на рекомендации американских производителей?

Конечно, В Америке теплоемкость и теплопроводность сталей не отличаются от тех же показателей в Сибири и на Дальнем Востоке
Не путайте время прогрева и выравнивания температуры и время технологической выдержки.
Суммарно они могут составлять для клинков из легированной стали около 30 минут. Для углеродистых сталей достаточно только прогрева.

[sm special]

Суммарно они могут составлять для клинков из легированной стали около 30 минут.

Именно на такой срок отправился в печь мой первый клинок на кухонный нож чуть менее 3-х мм толщиной из 95Х18. Делал это очень искушенный в термообработке специалист - и должен отметить, хоть и было это очень давно, лучшего результата добиваться не удавалось на этой стали: HRC 59...61.

[Graver]

Суммарно они могут составлять для клинков из легированной стали около 30 минут.

На счет 30 мин. для клинка толщиной 3мм... даже и не знаю что сказать.. по моему явный перебор..
В своё время специально проводил эксперименты..
В итоге, при закалке клинка из 95х18(толщиной 3-4мм) для себя определился..
t печи 1045 С, выдержка 4-5 мин. (при выдержке более длительное время, клинок подгорает.., меньше недокал..)
С уважением.

[Burchitai]

выдержка 4-5 мин. (при выдержке более длительное время, клинок подгорает.., меньше недокал..)

время прогрева+время, необходимое для растворения карбидов и равномерного распределения углерода. 4-5 минут для прогрева 3мм достаточно, а выдержка для таких сталей около 15 минут. На 8 мм охотничьем ноже будет все пол-часа.

меньше недокал..)

такого понятия извините нет - или закалилось, причем на максимальную твердость, или не закалилось.
более длительное время, клинок подгорает..
а попробуйте белый нагрев. В расплаве соли или в угольной засыпке. В обычной камерной электропечи кладете поддончик с карбюризатором, а в нем (конечно в карбюризаторе) закапываете обухом вниз клинок.

[Приватир]

Вобщем если взять 3 мм клин 95х18, пристроить его в печи на обух при темпиратуре 850 градусов, и включить её на разогрев до 1030 (это мой потолок, дальше она не греет, кстати время прогрева с 850 до 1030 примерно составляет 30 мин) и, НАВЕРНОЕ, всё же завернуть клин в толстую фольгу (про расплав соли или карбюризатор я ничего не знаю, где взять и т.п. и т.д.)
Попробую, через недельку - отчетаюсь...

[Burchitai]

карбюризатор - древесный уголь 5-10мм с небольшим количеством соды

[Graver]

недокал..)
такого понятия извините нет - или закалилось, причем на максимальную твердость, или не закалилось.

Прошу прощения за невежество.. имел в виду, то что клин не закалился на максимальную твёрдость..

В обычной камерной электропечи кладете поддончик с карбюризатором

Обязательно попробую.

[Антон42]

Еще бы с Х12 проделали ТО с описанием и результатами

[Приватир]

Еще бы с Х12 проделали ТО с описанием и результатами

Проделаем, теория прочитана, поковки сырые имеем. Х12МФ наша тихоходная печь прогреет, там надо 1000-1030, и всё в масло.