Отпуск металла в домашних условиях

Какие виды закалок бывают

Если брать стали, то малоуглеродистые из них вообще не поддаются термическому преобразованию. Цветные металлы закаливаются иначе, чем черные – во внутренней структуре первых не происходит полиморфное превращение.

Для точной выдержки технологического процесса закалки разработаны специальные таблицы по каждой марке металла. В остальном, если брать конкретную деталь, то под видами закалки понимают:

Виды термической обработки стали

Частичную термическую обработку, где воздействию подвергают только определенный элемент детали, например, лезвие ножа;
Полную термическую обработку, когда все изделие помещают в печь, раскаляют, а затем охлаждают до первоначального состояния.

По количеству охладителей, которые используют для остужения детали, бывают закалки с одним и двумя охладителями. В первом случае процесс одноступенчатый, с применением определенной жидкости для остужения заготовки из углеродистой либо легированной стали. Во втором процессе участвуют два охладителя, каждый из которых понижает температуру заготовки в своем режиме. Одновременно здесь происходит и отпуск металла.

Виды термической обработки стали

Частичную термическую обработку, где воздействию подвергают только определенный элемент детали, например, лезвие ножа;
Полную термическую обработку, когда все изделие помещают в печь, раскаляют, а затем охлаждают до первоначального состояния.

Что такое закалка металлов и ее виды

Под закалкой понимают вид термообработки металла, состоящий из его нагрева до температуры, при достижении которой наступает изменение структуры кристаллической решетки (полиморфное превращение) и дальнейшего ускоренного охлаждения в воде или масляной среде. Целью такой термообработки является повышение твердости металла.

Применяется также закалка, при которой температура нагрева металла не дает состояться полиморфному превращению. В этом случае фиксируется его состояние, которое свойственно металлу при температуре нагрева. Это состояние называют пересыщенным твердым раствором.

Технологию закалки с полиморфным превращением используют в основном для изделий из стальных сплавов. Цветные металлы подвергают закалке без достижения полиморфного изменения.

После такой обработки стальные сплавы становятся тверже, но при этом они приобретают повышенную хрупкость, теряя пластичность.

Чтобы снизить нежелательную хрупкость после нагрева с полиморфным изменением, применяется термообработка, называемая отпуском. Она проводится при более низкой температуре с постепенным дальнейшим охлаждением металла. Таким способом снимается напряжение металла после процесса закаливания, и уменьшается его хрупкость.

При закалке без полиморфного превращения нет проблемы с излишней хрупкостью, но твердость сплава не достигает требуемого значения, поэтому при повторной термической обработке, называемой старением, ее наоборот повышают за счет распада пересыщенного твердого раствора.

Оборудование

Нагрев металла производится различными способами. Нужно только помнить, что температура горения дерева не может обеспечить нагрев металла.

Если требуется улучшить качество 1 детали, достаточно развести костер. Его надо по периметру обложить кирпичами и после укладки заготовки частично закрыть сверху, оставив щели для доступа воздуха. Лучше жечь уголь.

Отдельный участок и небольшую по размерам деталь греют газовой и керосиновой горелкой, постоянно водя пламенем и прогревая со всех сторон.

Изготовление муфельной печи требует много времени и ресурсов. Ее целесообразно строить при постоянном использовании.

Охлаждающая жидкость может находиться в ведре и любой другой емкости, которая обеспечит полное погружение детали с толщиной масла в 5 наибольших сечений детали:

одна часть под закаливаемым изделием;
две сверху.

Деталь необходимо медленно двигать в охлаждающей жидкости. В противном случае образуется паровая рубашка.

Наипростейшее подобие муфельной печи делается из огнеупорного кирпича, шамотной глины и асбеста:

Закалка стали на открытом огне

Закалить металл возможно и в домашних условиях. Для легкого и полезного процесса закаливания надо развести костер и приготовить две большие тары. В огне должно быть много раскаленных углей.

В одну емкость наливается дизельное или моторное масло, в другую – чистая вода, лучше из колодца. Следует предварительно подготовить инструмент, которым надо будет держать раскаленное до пределов изделие.

Желательно найти кузнечные клещи, но если их нет среди инструментов, можно вооружиться чем-нибудь другим, похожим на клещи.

Когда предварительные работы сделаны, металлические сверла или другие предметы кладут в самый центр пламени, то есть на горячие угли.

Угольки насыщенного белого цвета раскаленнее остальных. За процессом закалки важно смотреть – пламя должно быть малиновым, а не белым. Если огонь будет окрашен в последний цвет, то есть угроза перегрева и даже сгорания металла.

Необходимо, чтобы цвет распределялся по всей площади костра равномерным образом. На кромке изделия, которое подвергается закалке, не должны появляться черные пятна.

А если металл местами синеет, то это свидетельствует о том, что материал чересчур размягчился и стал излишне пластичен. Этого ни при каких обстоятельствах допускать нельзя.

Поэтому процесс требует повышенной внимательности, ведь можно перестараться и раскалить лезвие топора добела.

Когда металлическое оборудование прокалится в огне, его пора убирать из очага высокой температуры.

Раскаленный предмет нужно опускать в тару с маслом много раз с частотой в 3 секунды, пошагово увеличивая этот промежуток времени.

Медлить с этими действиями нельзя, нужно проделать операции по закалке металлической кромки скоро и резко.

При работе своими руками элемент стоит окунать в тару с жидкостью до того момента, как цвет лишится своей насыщенности и яркости.

Далее предмет погружают в ведро, куда налита вода, которую придется чуть-чуть взбалтывать.

На этом этапе не забывайте об осторожности, так масляные капельки на ноже или топоре могут вспыхнуть, очутившись в воде.

Как правильно и неправильно погружать разные детали, в том числе сверла и дисковые фрезы воду, отражает таблица:

Очень часто возникает необходимость закалить сверла. Тонкие длинные элементы не рекомендуется опускать в воду плашмя, иначе нижний слой металла, охлаждаемый первым, сожмется.

Сверла следует опускать в жидкость более толстым концом.

Если соблюдать все правила и предосторожности, то закалка своими руками не покажется сложной и опасной процедурой. Она принесет должный гарантированный эффект.

Но порой в домашних условиях приходится закалять стальное оборудование или расплавлять цветной металл. Для таких операций необходима крайне высокая температура, 700-900 градусов.

А разогреть металлические предметы до такого показателя способна только муфельная печь или электропечь. Муфельную печь можно сделать самому. Электропечь в домашних условиях сделать вряд ли получится.

Оставшиеся зазоры снова залепляют глиной, а края проволоки убирают на заднюю крышку каркаса.

Какие металлы можно закалить

Следует учитывать, что не все металлы подходят для подобной термической обработки. Очень часто проводится улучшение физико-механических качеств конструкционных сталей, к примеру, стали 45, а также некоторых легированных сплавов (65Г, У7Х).

Алюминий и многие другие цветные сплавы подвергаются термической обработке, при которой кристаллическая решетка остается неизменной. Это можно достичь путем нагрева до невысоких температур с последующим быстрым охлаждение в различной среде.

Закалка ножа в домашних условиях осуществима, этого потребуется обычная печь, место для проведения работы, а также емкость с маслом или водой для охлаждения металла.

Явление отпускной хрупкости

Изучая сущность процесса, можно было бы сделать вывод, что при любом увеличении температуры отпуска станет повышаться и ударная вязкость. Но при обработке стальных сплавов в определённых температурных интервалах возникает внезапное падение ударной вязкости без изменения прочих механических характеристик. Это явление обозначается термином «отпускная хрупкость» и объясняется следующим образом:

Отпускная хрупкость Ι рода — необратимый процесс. При температурах от 250 °C до 300 °C карбиды из мартенсита начинают выделяться неравномерно, что приводит к резкому различию прочности на поверхности зёрен кристаллов и внутри их. Этому подвержены все виды стальных сплавов вне зависимости от состава и скорости охлаждения по окончании отпуска. Это явление невозможно устранить и для его предотвращения стараются просто не выполнять обработку при данных температурах.
Отпускная хрупкость ΙΙ рода — обратимый процесс. Возникает при замедлении охлаждения некоторых легированных хромом, марганцем и никелем сталей, которые отпускались при температурах выше 500 °C. Причиной опять является выделение и диффузное перераспределение карбидов, а также фосфидов и нитридов. Чтобы подавить развитие обратимой хрупкости, применяют повторный отпуск с масляным охлаждением, при этом скорость последнего должна быть как можно более высокой. Добавки в легированную сталь до 1% вольфрама или до 0,3% молибдена тоже помогают решить эту проблему. Интересно, что если во время эксплуатации детали будут снова подвергаться нагреву до температуры выше 500 °C, отпускная хрупкость возникнет повторно, почему она и получила название обратимой.

Продолжительность высокого отпуска варьируется в пределах от 1 до 6 часов и зависит от размеров зубчатых передач, опор, коленчатых валов, втулок, болтов и винтов, изготовленных из конструкционных и среднеуглеродистых сталей. Эти изделия в процессе эксплуатации воспринимают ударные нагрузки и работают на сжатие, растяжение и изгиб, а к их прочности, выносливости, текучести и ударной вязкости предъявляются особые требования.

Как выбрать хороший клей для газобетона: советы экспертов

Для кладки ячеистых блоков выпускают специальные смеси. Иногда строители используют и привычный цементный раствор. Однако фирменный клей известных производителей более комфортен в работе. Он лучше замешивается, быстрее схватывается, экономно расходуется. Ответ на вопрос, какой клей для газобетона лучше, звучит так: тот, который подходит для Вашей климатической зоны, Ваших блоков и Вашей манеры работы!

Специализированный клей для газоблока стоит дороже, чем цементный раствор, но расход его меньше. Главная задача клейкой массы — создать тонкий и прочный шов между слоями газобетонных блоков. Чем меньше слой, тем меньше теплопотери в построенном доме! Поэтому качественный клей гарантирует минимальные потери тепла в помещении в холодные сезоны.

Внимание! Иногда на упаковке нет слова газоблок. Написано: «для работы с ячеистым бетоном».

Какой клей использовать для газобетона? Обзор видов их состав, расход и цена- Обзор как выбрать +Видео

Газобетон считают хорошим качественным материалом, который предназначен для строительства зданий и хозяйственных построек.

Для его укладки требуется специальный клеевой состав.

Количество клеевой смеси необходимо точно подсчитать. Далее в статье мы поговорим об этом.

Почему клей, а не цементный раствор?

На первый взгляд может показаться, что особой разницы между обычным раствором и клеем для кладки ячеистых блоков нет.

На самом же деле отличия есть и они весьма существенные:

Во-первых, газо и пенобетон — материалы, содержащие большое количество пор. Если класть стену из них на простом цементном растворе, соблюдая минимальную толщину швов (до 5 мм), то блоки «высосут» из него почти всю воду. В результате процесс твердения цементного камня остановится и прочность кладки будет низкой. В клеевых кладочных смесях находятся водоудерживающие добавки. Они не дают блокам забирать воду из раствора. Поэтому процесс твердения протекает полноценно и шов получается очень прочным.

Во-вторых, клей для ячеистого бетона изготавливается из промытого и отсортированного по крупности песка. В нем нет посторонних включений, поэтому толщина швов получается минимальной (2-3 мм). Это положительно сказывается на энергосберегающих показателях стены. Общая площадь «мостиков холода» получается в несколько раз меньшей, чем при кладке на обычном растворе (толщина швов 10-15 мм).

В-третьих, основа клеевой смеси – бездобавочный портландцемент. Он быстро набирает прочность, уменьшая временной период, необходимый для выдержки кладки.

В-четвертых, в клей вводятся полимерные вещества, повышающие адгезию (силу сцепления раствора с блоками). Они исключают усадку раствора и препятствуют образованию в нем трещин.

Если кто-то скажет, что клей для пеноблоков очень дорогой, мы с ним не согласимся. Если принять во внимание, что его расход в 4-6 раз меньше, чем у цементного раствора и высокое качество кладки, то вопрос цены отступает на второй план.

Подготовка к использованию и работа с клеем идет намного легче и быстрее, по сравнению с трудоемкими операциями просеивания песка и замешивания стандартного раствора.

Ведущие позиции в неформальном рейтинге качества занимают клеевые смеси брендов Ceresit, Quick-Mix, Bonolit, YTONG, AEROC и AeroStone. Ориентировочные цены на эти товары находятся в диапазоне от 190 до 300 рублей за стандартный мешок весом 25 кг.

Основные компоненты смесей

Рецептура варьируется в зависимости от компонентов и пропорций сырья.

Но основные ингредиенты одинаковы:

высококачественный портландцемент;
песок мелких фракций;
модифицирующие добавки.

Клей для блоков из газобетона обычно производится на основе портландцемента. Самая крупная фракция – песок, по размеру обычно не превышает 0,63 мм. Модифицирующие добавки улучшают пластичность, повышают его морозо- и влагостойкость.

высококачественный портландцемент;
песок мелких фракций;
модифицирующие добавки.

2.1 Приготовление и применение клеевой смеси

Все пропорции и порядок приготовления клеевой смеси производитель указывает на мешке с порошком. Чтобы приготовить качественную смесь, следуйте инструкции производителя, сколько чего класть, как размешивать и сколько времени сохранять. Мы расскажем лишь основные этапы:

Засыпаем сухую смесь в бетономешалку (или другую емкость, если мешать будем старым дедовским способом).
Наливаем воду. Сколько лить воды в клеевой состав, указано в инструкции на упаковке.
Перемешиваем раствор до получения однородной массы.
Выдерживаем 5-7 минут. Это время нужно для того, чтобы сухие частицы раствора напитались влагой.
Перемешиваем повторно.

Внимание! Готовый раствор сохраняет свои свойства не более 4 часов!

Клеевой раствор для пенобетона замешивается как обыкновенный раствор с добавлением воды

Учитывайте это, не забывайте, что расход клея довольно небольшой. Поэтому не готовьте сразу много раствора и не занимайтесь замешиванием вдали от строительной площадки.

Клеевой раствор для пенобетона замешивается как обыкновенный раствор с добавлением воды

Пропорции приготовления раствора

Особенности приготовления качественного клея для блоков:

Следует прочитать инструкцию к средству, даже если ранее был опыт работы с ним, ведь у разных производителей могут отличаться свойства и методика приготовления.
На 10 кг смеси берется около 1,5-2,5 л жидкости.
Сначала в емкость заливается вода, затем засыпается порошок. Если сделать наоборот, образуются комки, а убрать их будет проблематично.
Для замешивания лучше воспользоваться строительным миксером, который включается на малых оборотах.
После получения нужной консистенции нужно выждать несколько минут, после чего смешать повторно.

Справка! После приготовления смесь может использоваться в течение 30 минут, для зимних составов – 2-3 часа. После этого времени свойства раствора начинают ухудшаться.

Замешивать клей следует порционно, ведь если его не использовать в указанное время, придется готовый новый раствор, что значительно увеличивает расход. В любое время года рекомендуется поддерживать температуру клея не меньше +10 градусов.

Читайте также: Отзывы о фундаменте из блоков ФБС и опыт его сооружения

Расход материала индивидуален для каждой отдельной марки. Имеет значение и температура воздуха при работе. Среднее значение расхода – около 15-20 кг на метр. При этом некоторые смеси затрачиваются в существенно меньшем количестве – до 2 кг на метр. Расход будет зависеть не только от характеристик клеящего вещества, но и от качества самих блоков.

Преимуществами специального клея для блоков можно выделить:

Особенности

Споры о том, что предпочесть – песчано-цементный состав или особый клей для сцепления пеноблоков – не утихают уже долгие годы. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы.

Остановиться на цементном растворе можно в следующих ситуациях:

размеры пеноблоков составляют примерно 300 мм;
блоки отличаются неправильной геометрией;
кладку проводят строители средней квалификации.

Смело выбирайте клей, если:

блоки отличаются правильными стандартными размерами;
все работы ведут профессионалы с опытом подобной работы;
размер пеноблоков – до 100 мм.

Активным компонентом клеевого состава является портландцемент высочайшего качества без добавок и примесей. В раствор обязательно входит песок мелкой фракции с зернистостью не более 3 мм, а для улучшения адгезии в состав клея вводят всевозможные модификаторы.

Смесь отличается высокими потребительскими характеристиками:

гигроскопичность;
паропроницаемость;
пластичность;
хорошая сцепляемость с пенобетоном.

Еще одно неоспоримое достоинство – экономия. Невзирая на то, что 1 кг клея дороже, нежели стоимость цементного раствора, его расход в два раза ниже. Именно поэтому использовать клей – не только практично, но еще и выгодно.

В состав клея входят всевозможные присадки, компоненты для защиты от плесени и грибка, удерживающие влагу соединения. Специальные добавки делают смесь эластичной, что не дает швам деформироваться с течением времени под воздействием перепадов температур.

Следует различать смеси, предназначенные для использования в разных погодных условиях. Если для плюсовых температур годится любая смесь, рассчитанная на t от 5 градусов, то в холодное время года стоит отдать предпочтение морозостойким составам – их можно узнать по снежинке на упаковке. Но даже такие морозостойкие составы не рекомендуют применять при температурах ниже -10 градусов.

Клей для пеноблоков реализуется мешками по 25 кг.

Разновидности клея

Состав смесей для пеноблоков примерно одинаков для всех видов. Каждый содержит портландцемент для быстрого сцепливания. Для выполнения малой толщины швов необходим кварцевый песок. Различие проявляется в добавлении компонентов:

модификаторов, повышающих гибкость состава, предотвращающих образование трещин;
полимерных компонентов, которые увеличивают пластичность смеси, благодаря чему масса равномерно ложится на поверхность, закрывая все неровности.

По времени использования массы делятся на летние, зимние. Первые применяются при температуре 5-30 градусов, в составе содержится белый цемент, используется готовый замес в течение 2 часов. Второй вариант используется при температуре -10 – +5 градусов, что способствует добавление специальных добавок, поэтому состав считается морозостойким. Но разводится раствор достаточно теплой водой (60 градусов), выработать надо за 40 минут.

модификаторов, повышающих гибкость состава, предотвращающих образование трещин;
полимерных компонентов, которые увеличивают пластичность смеси, благодаря чему масса равномерно ложится на поверхность, закрывая все неровности.

Преимущества клея для газоблоков:

пластичность материала и мелкофракционный наполнитель (не более 0,63 мм) позволяет достичь толщины шва в 2-3 мм. Т.е. расход снижается как минимум в 4 раза, а толщина шва уменьшается, что сокращает общую площадь стыков и, как следствие, исключает рост теплопотерь через швы;

на мешок сухой клеевой смеси (25 кг) требуется всего 5,5 литров воды. Это означает, что влажность газобетона существенно не повысится;

состав клеевого раствора всегда одинаковый, что позволяет обеспечить одинаковые показатели склеивания;

в состав смеси входят добавки (противоморозные), придающие ему морозоустойчивость и влагостойкость;

клей может использоваться в качестве шпатлевки. Это исключает появление остатков;

количество клея из готовой смеси проще замесить столько, сколько нужно для работы;

наличие специальных зимних клеев для газобетона позволяет выполнять работы в холодное время года;

клей способен затвердеть без усадки.

Единственный условный минус клея – время схватывания. Клей застывает около 10 мин. На первом этапе это может создать определенные сложности для новичков.

Решение вопроса усложняется значительным разнообразием клеевых составов на рынке.