Jump to content

Ppage

Member
  • Posts

    22
  • Joined

  • Last visited

Информация

  • Город
    Большие Валуи
  • Имя
    Ppage

Recent Profile Visitors

The recent visitors block is disabled and is not being shown to other users.

Ppage's Achievements

16

Reputation

  1. Приветствую всех, в данном посте расскажу про свой опыт в отжиге стали марки У12. Относительно недавно был куплен недорогой напильник с целью дальнейшего преобразования в нож и вот как-то перспектива точить каленую сталь меня мало привлекла. Было решено произвести отжиг. А вот собственно и сам напильник, хоть он родом и из Китая, но по анализу структуры (один из предыдущих постов был про это) Я пришел к выводу, что он сделан из стали типа У12. Если по простому, то цель отжига - это получение низкой твердости и оптимальной структуры (для моего случая), которая при последующей закалке обеспечит наилучший комплекс свойств. Этой оптимальной структурой является зернистый перлит (свое название структура получила из-за жемчужного/перламутрового цвета, который приобретает сталь после травления, ну а зернистый...думаю и так понятно, если глянуть на фото ниже). Отжиг на зернистый перлит носит название сфероидизирующего. Все свои махинации осуществлял в электрической печи ПМ-12М2. Открыв пару справочников понял, что в разных источниках температуры окончательного нагрева немного различаются, в среднем режим будет выглядеть так: 1. Подогрев 450-500 градусов (не обязателен, но рекомендуется для закаленного инструмента, чтобы избежать лишнего коробления); 2.Основной нагрев, для У12 составляет 750-770 градусов (730-750 для У8, 740-750 для У9, У10 и 750-770 для У11 и У12). Если перегреть, то получим нежелательные структуры с бОльшей, чем нам нужно твердостью, например я экспериментировал с отжигом стали У8 при температуре 760 градусов и получал вот такую структуру, представляющую собой смесь зернистого и пластинчатого перлита (твердость зернистого перлита будет около 163HB, пластинчатого 228HB, разница не особо критична, но проще все же обрабатывать зернистый) 3. Выдержка при температуре нагрева, в моем случае был 1 час (нагревал в стальной трубке диаметром 30мм заполненной древесным углем, размер не такой большой, поэтому и время всего 1 час). 4. Охлаждение со скоростью не более 50 градусов в час вместе с печью. Со скоростью были проблемы, так как моя печь остывает гораздо быстрее, а это грозит получением более мелких зерен перлита (при закалке легче будет перегреть да и твердость чуть выше). Чтобы замедлить остывание я и использовал стальную трубку с углем, она дольше держит тепло, с этой же целью рекомендуют нагрев в песке. А теперь собственно к процессу, берем уголь, дробим его ( у меня получились частички не более 5мм), на всякий случай просушиваем от лишней влаги, так как её наличие может вызвать обезуглероживание. Сушил в той же трубке по режиму отжига, естественно замазав отверстия трубки шамотной/каолиновой глиной, чтобы ограничить контакт с воздухом. Затем на дно трубки насыпал немного угля, поместил напильник, засыпал его полностью остатками угля, закрыл отверстие трубки стальным вкладышем и замазал глиной (глина немного подсохла, но не полностью). Важно то, что нельзя использовать уголь при нагреве выше 800 градусов, это может привести к цементации поверхности. Поместил трубку в подогретую печь, нагрел до температуры отжига, выждал час, выключил печь и ушел по своим делам. На следующий день все это дело достал, разобрал и вот что получил: 1. Поверхность почти такая же, как была до отжига, без следов окалины 2. Структура вышла как и задумывалась - зернистый перлит, по краю местами обезуглероженный слой глубиной до 0,03мм, не критично, так как дальше все равно буду точить. 3. Твердость 169HV (примерно столько и в единицах HB), причем измерения были с обоих концов напильника, получилось довольно равномерно. По справочнику у стали У12 после отжига должна быть не более 207НВ, так что и тут норм. В общем результатом остался доволен, получилось именно то, что и хотел, отожженный напильник обрабатывается легко и приятно. Надеюсь пост найдет своих читателей и будет полезен, хотя ничего такого нового я не сделал, ну а напоследок видео с процессом и более подробным объяснением
  2. зачем мне сверлить рессору с тракотора С-100, чтобы проверить качество стали и термической обработки?
  3. Привет, после испытания напильников, было суждено запилить подобное со свёрлами. Не обычный обзор, а металловедческий, с мартенситом и твёрдостью. В качестве подопытных были выбраны свёрла диаметром 6мм, продающиеся в ближайших магазинах, это инструмент фирм Туламаш, Dexter, Bosch, Ruko, DeWALT и Universal Fit (крайнее левое сверло под опыты не попало). Ценник на свёрла следующий: 1. Dexter 100р за 2шт. 2. Dexter Pro 150р за 2шт. 3. Universal Fit 60р. 4. Bosch Point TeQ 86р. 5. Туламаш Р6М5 29-43р (сверло досталось мне бесплатно, уже в потрепанном виде). 6. Туламаш Р9+TiN 113р. 7. Туламаш Р6М5К5 155р. 8. DeWALT EXTREME 293р (на момент написания поста). 9. Ruko Speed Cut 262р. 10. Ruko HSS-Co 400р. План исследования был такой: оценка качества термической обработки, сюда входит замер твердости и микроструктура; оценка качества стали по таким параметрам, как однородность распределения и размер карбидов. 1. Для начала пара слов о марках стали, из которых сделан инструмент. На всех буржуйских свёрлах марка не указана, стоит лишь аббревиатура HSS, подразумевающая, что инструмент выполнен из инструментальной быстрорежущей стали. Есть исключение - Dexter Pro, здесь материал указан и это аналог отечественной Р6М5К5 - сталь М35. На инструменте от завода Туламаш марки стали проставлены, это Р9, Р6М5 и Р6М5К5. Учитывая, что одной из самых распространенных в мире марок быстрорежущей стали является Р6М5 и её аналоги, то думаю, что и имеющийся у меня инструмент, там где сталь не проставлена, также выполнен из чего-то подобного, ну кроме кобальтовых свёрл с маркировкой HSS-Co, там, скорее всего, Р6М5К5. По назначению, инструмент из Р6М5, Р9 используется для обработки серого чугуна, инструментальных и конструкционных сталей с твердостью не более 280 HB. Свёрла из кобальтовых сталей, таких как Р6М5К5, используют для обработки углеродистых и легированных конструкционных материалов на повышенных режимах резания, а также нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов, её режущие свойства на 20-30% выше, чем у марки Р6М5. 2. Также стоит сказать пару слов о внешнем виде. Некоторые сверла имеют обычный металлический блеск, понятно, что покрытий никаких нет, это Dexter, Туламаш Р6М5 и Universal Fit. Интересный вид имеет сверло Bosch Point TeQ - оно серебристое, а канавки темно-серые, что говорит об оксидировании в атмосфере перегретого пара, за счет этой операции на поверхности образуется оксидная пленка, защищающая от коррозии и незначительно увеличивающая износостойкость. Также темно-серый цвет, с участками темно-желтого, имеет сверло Ruko Speed Cut. Темно-желтый цвет инструмент приобретает после операции дополнительного отпуска, применяемой для снятия остаточных шлифовочных напряжений, полученных при обработке, что также должно увеличить ресурс сверла. По той информации, что нашел я, для стали Р6М5 температура дополнительного отпуска составляет примерно 450 градусов, но при такой температуре инструмент был бы серо-синий, а не желтый. Вероятно, температура дополнительного отпуска для сверл составляет градусов 220 по Цельсию. Полностью темно-желтый инструмент - это Ruko HSS-Co, DeWALT Extreme 2, Dexter Pro, Туламаш Р6М5К5. Моё тульское сверло из Р9 имеет напыление нитрида титана, такое покрытие увеличивает износостойкость, но, если вы решите его переточить, естественно оно сотрется, на фото хорошо видно разницу в цвете, между покрытием (оно золотисто-желтое) и темно-желтой окисной плёнкой на свёрлах Dexter Pro, DeWALT, Ruko HSS-Co, Туламаш Р6М5К5. 3. Переходим к самому интересному - оценка качества термической обработки. Начну с твердости. Отечественный ГОСТ 2034-80 устанавливает для инструмента диаметром 6мм диапазон твердости 62-65HRC. Производить замер прямым методом мне показалось проблематично, из-за формы и размеров свёрл, так что отпилил кусочек от рабочей части и сделал поперечный микрошлиф для последующего замера по методу Виккерса при нагрузке в 10кгс (по 3 отпечатка на образец). Перевод из HV10 в HRC осуществлял по имеющимся у меня таблицам, для сравнения оставлю оба значения. Как можно увидеть, самые твердые сверла выполнены из кобальтовой стали, это Ruko HSS-Co и Туламаш Р6М5К5. Шесть свёрл имеет примерно одинаковую твердость в 65-66 HRC, инструмент Dexter и Bosch чуть ниже других. Учитывая отзывы о сверлах Dexter, содержащих примерно такие фото Я думал, что всё будет куда печальнее, но нет, 62 HRC. 4 . Перейдем к структуре. Здесь все более менее одинаково, мелко- и среднеигольчатый мартенсит, карбиды, мелкое зерно...как и должно быть (Все сверла от Туламаш, Dexter Pro, DeWALT, Ruko, Universal Fit). Но два сверла выделились особо и заставили меня пару раз перепроверить, все ли я правильно сделал - это инструмент от Dexter и Bosch.Структура здесь представляет собой крупноигольчатый мартенсит, зерно балла 5 (при оценке по ГОСТ 5639) и большое количество остаточного аустенита (собственно это и объясняет более низкую твердость). Всё перечисленное является признаками перегрева при закалке, такой инструмент долго не прослужит - это конкретный косяк. Продолжим, оценим качество стали по такому параметру, как карбидная неоднородность, от которой зависят многие механические свойства. К сожалению или к счастью, но тут все примерно одинаково, равномерное распределение без заметной полосчатости. Еще один параметр, который говорит о качестве стали, но не нормируется ГОСТом - это размер карбидов. Геллер, в своей книге Инструментальные стали, пишет следующее: "В относительно мелких инструментах наличие крупных карбидов может привести к снижению износостойкости. Стойкость сверл диаметром 5мм снижается в 1,5-2 раза при увеличении размеров карбидов с 8-10мкм до 15-20мкм. В этих инструментах размеры карбидов не должны превышать 4-6мкм." Собственно вот мои результаты: Собственно наиболее благоприятный размер карбидов в стали свёрл Universal Fit, Ruko HSS-Co, Dexter Pro и Туламаш Р6М5. В тульском сверле из Р9 такой размер карбидов объясняется содержанием вольфрама (примерно 9%), обычное значение это 8-15мкм. У вольфрамомолибденовых сталей, таких как Р6М5, за сет снижения содержания вольфрама, карбиды более мелкие и распределение однороднее. Если посмотреть на максимальный размер карбидов в сверле Dexter, то цифра в 49мкм скорее характерна для высокохромистых сталей, чем для быстрорежущих. Ну и подводя итоги можно сказать, что в сторону свёрл Dexter и Bosch Point TeQ лично Я не посмотрю, возможно конечно не повезло с партией, но рисковать не буду. Если понадобится инструмент, чтобы сделать пару отверстий, по соотношению цена/качество, Я куплю Dexter Pro или что-то из Туламаш, может Universal Fit. Стоит отметить, что я рассмотрел лишь часть параметров, на качество инструмента также влияет точность изготовления, заточка. Итоговая табличка ниже, вывод каждый сделает для себя. Намечается также вторая часть исследования, где оценю теплостойкость сталей, немного расскажу и оценю методы изготовления свёрл. Также хотелось бы узнать мнение о свёрлах Туламаш и Dexter Pro от людей, которые ими пользовались, как они в работе? Кому зашел такой контент, подписываемся не стесняемся, это сильно мотивирует делать подобное, также видео с процессом исследования и пояснениями.
  4. сравнить побольше напильников в смысле?я думаю может еще какой инструмент посмотреть,стало интересно
  5. тогда причем здесь отечественная и китайская стали, к чему вообще?
  6. так может тут дело не в стали, а в браке термички? Китайцы делают сталь не лучше наших, по крайней мере подшипниковые и некоторые спец сплавы
  7. а может советские напильники тоже не насквозь калили и зря я думал обратное, вообще в госте нет требований по структуре, да и проверка твердости, как я понял, лишь пробой об пластины известной твердости, типа берёт/не берёт. Вообще у Вас на фото похоже на мои результаты с первым напильником.
  8. где же тут реклама, скорее наоборот, антиреклама первый закален с косяками, про второй вообще молчу...
  9. Привет, недавно в голову пришла умная мысль, а почему бы не сделать себе простенький нож, попробовать себя в этом деле, вдруг что и выйдет толковое. Первым делом встал вопрос, а из чего собственно делать, что пустить на опыты? Ничего лучше не придумал, как пойти в магазин в поисках ГОСТовского российского напильника, вот например такого Напильник должен быть изготовлен из инструментальной углеродистой стали типа У12, что мне как раз подходит. Придя в большой сетевой магазин, ничего ГОСТовского найдено не было, зато на выбор имелись парочка китайский напильников, первый 200мм с надписью Magnusson за 150р и вот такой 150мм от Сибртех за 114р Естественно никаких указаний о марке стали на этикетке, но у напильника от Сибртех имелась отметка, что изделие выполнено "из высококачественной стали, обеспечивающей прочность и износостойкость". Прежде чем делать из них что-то, решил проверить, и из чего вообще сделаны напильники, инструментальная ли там сталь? Кто знает этих умельцев из Китая.... Отрезал по кусочку с вершины для последующего замера твердости и анализа структуры, приготовил микрошлиф (спец образец для микроисследования) Твердость буду замерять не прямым методом, а по Виккерсу с нагрузкой 5 кг и переводом в HRC, конечно это будет с некоторой погрешностью, но позволит оценить разброс твердости по сечению, если такой имеется, а вот и замер напильника Magnusson Это поперечное сечение, образец немного подтравлен на микроструктуру, поэтому и такой фон. Твердость находится в диапазоне от 60 до 62 HRC, что и ожидаемо. К примеру в российском ГОСТе напильники делятся на 3 класса по твердости - со значениями 58, 60 и 62HRC. Ближе к поверхности значение твердости чуть выше, что объясняется особенностью структуры. Присмотревшись можно увидеть некоторую пятнистость, причем эта пятнистость выше к центру. Серые кляксообразные участки ничто иное, как продукты промежуточного превращения аустенита (придется поумничать немного), светлые участки, т.е. основной фон - это мартенсит. Напомню, что при закалке мы хотим получить мартенсит, так как он более твердый и стало быть более износостойкий. Причина образования продуктов промежуточного превращения скорее всего таится в недостаточно быстрой скорости охлаждения при закалке, успели произойти нежелательные промежуточные превращения. Структура, представляющая собой смесь мартенсита и продуктов промежуточного превращения будет иметь пониженную твердость, чем просто мартенсит, вот к примеру замер микротвердости каждой составляющей. Структура рабочей поверхности у этого напильника в основном однородная и состоит из мартенсита, что несомненно хорошо, но попадаются отдельные участки насечки, где встречается и смешанная структура. Думаю не трудно догадаться, что такие зубья будут стачиваться быстрее, за счет более низкой твердости. Также в структуре имеются избыточные карбиды (на фото в виде мелких белых включений) Наличие карбидов говорит нам о том, что в этой стали содержится углерода более чем 0,8%, что нам и надо, значит сталь является какой-то углеродистой инструментальной. Единственное плохо, что карбиды местами выстраиваются в форме сетки по границам зерен металла, такое явление приводит к охрупчиванию. Попадая на рабочую поверхность, кромка будет легче скалываться и прослужит меньше. В целом можно сделать вывод, что материал напильника Magnusson - это инструментальная углеродистая сталь типа У10 или может У12, пусть не лучшего качества, но все же, что еще ждать от инструмента за 150р. Из такого напильника вполне можно попробовать сделать ножик. А теперь перейдем ко второму напильнику от Сибртех...сразу замер твердости. Сначала я решил, что допустил какую-то ошибку, но нет, твердость и правда 20-21 HRC и это замер не прямым методом...думаю прямым замером значения будут еще ниже. Дальше интереснее, структура... Думаю разница с первым напильником видна с первого взгляда. Никаких карбидов, мартенсита, просто ферритные зерна, поэтому и такая твердость. На поверхности виднеется какой-то тоненький упрочненный слой глубиной около 0,01мм, возможно цементация, хотя последняя выглядит немного иначе, может кто с таким сталкивался? А вот замеры микротвердости, слой и правда упрочнен. В общем второй напильник у нас выполнен из самой дешевой низкоуглеродистой конструкционной стали типа Ст1, 08КП и т.д., из него никакой нож не получится, так как закалкой не выйдет получить высокой твердости. Неужели дешевле было взять такое и сделать упрочнение поверхности, чем использовать инструментальную сталь, что думаете? Китайцы не перестают удивлять... Ну и напоследок небольшое видео с исследованием, в конце пробую, как искрят эти напильники по сравнению со сталью близких марок.
  10. Время выдержки для какой стали? Имеется ввиду выдержка при температуре аустенизации (температуре нагрева под закалку)?
  11. Данная тема предназначена скорее для тех, кто только пробует себя в термообработке. Добрались руки до опытов с термической обработкой инструментальной стали, выбор пал на ШХ15, так как она довольно сильно распространена и в её обработке нет особых сложностей. Попробую рассказать, что из этого вышло, возможно кому-то будет полезно. И так первое - это печь, я использовал электрическую муфельную Нагрев буду проводить без какой-либо защиты, температура окончательного нагрева по справочнику 830-860 град., причем нижний диапазон выбирается для изделий небольшого сечения и структуры мелкозернистого или пластинчатого перлита, а верхний диапазон для более массивных деталей и более грубой структуры. Если нет возможности определить температуру по приборам, то можно попытаться сделать это на глаз, зная, как зависит цвет стали от температуры нагрева. Так называемые цвета каления Вот он собственной персоной-зернистый перлит. Такое название ему дали из-за цвета, который принимает образец после травления на структуру - перламутровый, жемчужный. Эти маленькие шарики на фото представляют собой карбид железа, при нагреве под закалку их часть растворяется и тем самым обогащает основу, при резком охлаждении за счет того, что растворенный углерод не успевает выпасть и остается в мартенсите (новая структура, получаемая при закалке) мы имеем высокую твердость. И так есть печь и температура, как выбрать время выдержки? Оно зависит от объема садки, от сечения детали. В подобных печах берется 1,5 минуты на 1 мм сечения, но не менее 5 минут для тонких деталей. Чтобы снизить возможность образования трещин и уменьшить деформации, охлаждение производят в масло типа И12 с температурой 30-50 градусов. Были попытки закалки на воду, но из-за слишком быстрой скорости охлаждения пошли трещины от концентраторов напряжений. Охлаждение вытянутых, длинных деталей нужно производить в вертикальном положении опять же, чтобы уменьшить коробление, перенос из печи в закалочную ёмкость осуществить быстро, чтобы изделие не успело подстыть, а то не получится должной закалки, успеет произойти промежуточное превращение. Чтобы оценить, получилась закалка или нет, не имея под рукой ни микроскопа ни твердомера, можно взять надфиль и попробовать, как он "берёт" нашу деталь. При должной закалке мы получим твердость около 65 HRC, примерно такую же имеет и надфиль, он не должен оставлять заметных следов на закаленной детали. Чтобы оценить структуру, можно выполнить излом и посмотреть на него, если все сделали правильно, то излом будет матово-серый, фарворовидный, как на фото ниже В случае, если мы недогрели деталь и она не закалилась, то излом будет темно-серый, крупнозернистый, местами волокнистый, в случае с перегревом все тоже весьма понятно - зернистый или крупнозернистый излом с блестками, как ниже Перегрев сообщает детали пониженные механическое свойства, оно становится хрупким, кромки легко скалываются В заключении оставлю ролик, где показываю, как проводил закалку
  12. его и используют, еще асфальтовый и масленый, мажут изделие,потом в печь на 350 градусов
  13. думаю,что как раз для равномерности покрытия сначала греют изделие,а у еже потом погружают в масло,а не наоборот.
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.