Salut ,as vrea sa mai lungesc niste topoare mai vechi si eventual sa calesc unele unelte, dalti etc., v-as ruga daca puteti sa explicati pas cu pas cum se face calirea intr-o forja facuta acasa, asa mai pas cu pas , cum imi dau seama cat trebuie sa o las la inrosit, trebuie adaugate ceva substante si care or mai fi pasii.
Calirea optima depinde in f. de tipul de otel si aliaj, si in f. de utilizarea urmarita. O calire dura poate sa lase metalul fragil si casant, deci se evita la scule. Dupa calire trebuie facuta si revenire, tocmai pt. a reduce tensiunile din material si fragilitatea. Si revenirea depinde de otel si aliaj. Anumite caliri se fac la punctul Curie, insa insa otelul obtinut astfel poate sa fie prea fragil fragil pt. scule de impact. Babeste incalzirea se face a.i. metalul sa ajunga omogen galben incandescent. Apoi se asteapta pana temperatura coboara a.i. metalul sa fie doar doar foarte usor rosu, cat mai putin, pt. a evita o calire prea dura care poate lasa otelul prea casant si fragil. In f. de aliaj, calirea se face chiar si in aer la temperatura ambianta pt otelurile rapide HSS, apoi clasic in apa, iar pt. o racire mai lenta (mai omogena in adancime) se prefera calire in ulei, iar pt. adaus de carbon in stratul superficial se poate utiliza si ulei uzat, negru, insa nu este cazul pt. topoare, rezultatul este chiar nepotrivit. Revenirea se face in jur de 400 C omogen, insa difera in f de otel, la unele poate sa fie si 250, 300, 350, 400 C, depinde de aliaj, si depinde si de caracteristicile dorite. Revenirea este f. importanta, si trebuie facuta cu rabdare. Pt. rezultate de top se practica si tratament la rece... In general sculele sunt deja calite. Posibil ca unele sa nu fie supuse unui tratament termic de cea mai buna calitate, insa daca nu esti expert este putin probabil sa faci o treaba mai buna decat a fost facuta in fabrica... Conteaza mult aliajul si elaborarea otelului. Mai bine te duci si iei un topor t opor Husqvana, care e accesibil dar mult mai bun decat ce gasesti uzual, poate chiar mai bun decat topoare de 20X mai scumpe... In f. de destinatie, utilizarea urmarita, si topoarele sunt f diferite si trebuie alese corespunzator. Toporul de spart lemne este foarte diferit de un topor obisnuit de taiat. Daca folosesti un topor de taiat pt spart, ai randament mic, si uzezi inutil lama. Toporul de spart are un unghi de atac mai mare, ca o pana nesimtit si obraznic de
groasa, anume facut a.i. sa reziste si la uzura, dar in primul rand sa crape si sparga mult mai usor lemnul.
E simplu si asa cum spune colegul mai sus, ca zice bine, e extrem de complicat. "Calirea"are 3 etape dupa prelucrarea piesei. -o asanumita normalizare...dupa ce bati tu fierul si ii dai forma, il incalzesti pana pe la 750-800 grade, pana e rosu puturos, ca o cireasa....apoi il lasi la racit lent, ideal in cenusa uscata, merge si in aer cu caaterialul e mai slab... - calirea efectiva...incalzit in general tot cam pe la 700-850 grade, un rosu nu aprins, nu portocaliu dar nici inchis rau...urmat de racire brusca...pentru materiale moi, merge apa, e o racire mai agresiva dar atentie, trebuie agitat permanent obiectul altfel apare o "pelicula" de abur care impuedica transferul rapid al caldurii spre apa.. cel mai uzual la materialele folosite e uleiul, ideal sa il preincalzesti cu un fi er pe la 50-60 de grade... Prin calire se formeaza niste structuri cristaline dure, simplist spus..materialul devine dur dar si casant. -revenirea...se face la temperaturi mici, intre 100 si ceva si 300-400 grade...cu cat temperatura e mai mare, cu atat materialul redevine moale, ca un fier mort.... revenirea mai desface din acele cristale, elimina din duritate si casabilitate si face materialul mai rezistent, elastic..ca un arc sa zicem asa..
Cu cat vrei un tais mai bun, revenirea se face mai jos, tem p mici...cu cat vrei un material mai rezistent, gel levier/arc, sau care e pentru impact, gen topor de spart, temperaturile sunt mai mari... Incalzirea asta trebuie sa fie uniforma, lenta, e o coacere practic.
Asta in mare despre calire... materialele...pai ai cateva variante simple... otelul pt constructii/ confectii... otel carbon simplu, slab aliat...continut mic de carbon si deci capacitate de a fi calit slaba... se caleste in apa, se folosesc profile mai grosiere, unghiuri mari...poti face din el spituri, scule pt lucru la cald, rangi, chiar guri de topor sau topoare cu totul, pt despicat... lucruri care nu necesita tais fin, rezistenta mare, etc Apoi ai cel mai versatil otel pt fierarie acasa, arcul.. arcul.. unbotel slab sau mediu aliat, mai greu de prelucrat si la cald dar usor de pus in opera per total, nepretentios la calire... se lucreaza la temperaturi mai ridicate, se bate mai greu decat otelul de cobstructii
dar se caleste usor si poti face de la cutite pana la topoare de toate felurile, guri de topor, mai bine zis, dalti pt taiat la rece samd... atentie mare la normalizare, inainte de calire e oblivatorie, la otekurile slabe ju e bai dar arcul musai trebuie normalizat pt ca in urma prelucrarii raman tensiuni aiurea in material si la xalire acolo apar fisuri, muncesti degeaba. Se caleste in ulei si se revine apoi intre 150-200 pana cat de mult vrei sa iasa elastic fara sa se rupa... Eu mi-am facut inclusiv clesti de fierarie din arc elicoidal...
Mai poti lucra cutite de disc sau alte table de la utilaje agricole..alea sunt in esenta oteluri similare arcului, mediu aliate insa, arc mai gasesti si slab aliat...
Oricum, toporul tau e in cel mai fericit caz arc, de exemplu barda, care trebuie sa taie ca briciul, se face lejer din arc.. cosoare pt crengi, dalti, etc...tot arcul e superdecent..daca ai de fabrica iti recomand sa fii precaut, pot fi materiale mai inalt aliate si deci mai greu de calit bine acasa... Sapa la fel, adesea disc ...sau unbotel carbon cu 0.6-0.8 maxim, cat are discul... Nubte baga la dalti pt rotopercutoare, spituri samd....sunt materiale aliate si nu faci tu nimic cu ele, abia aia superexperimentati mai gasesc cate un anume produs, material, care sa poata fi utilizat... bari de torsiune, ax denplanetare samd...incerci dar fara pretentii, ies leviere sau dalti pt piatra dar ubele sunt mai cu schepsis....
Pt sape nu calesti...la fel foi de plug samd...le ladi sa se raceasca... la topor, incalzesti doar lama, o calesti...apoi o incalzesti cate putin pana la galven brun sau mov... adica polizezi dupa calire sa vezi metalul argintiu, curat...apoi incalzesti si cei vedea ca metalul sencoloreaza...galben...apoi maro...apoi albastru...violet... pe masura ce creste temperatura se modifica culoarea.. galben pai e temperat tare, brun e mai molcut..asta pt l ame taietoare..cand incep nuante de albastru violet esti in zona elastica, scule de impact, arcoase... Deci topor de lemne, despicat....mov albastru...topor de taiat/doborat maro albastru...barda..mai spre galben maro...rindele, dalti de taiat..mai spre galben decat spre maro... In fine, cam asa, in 2 vorbe, pe sarite... trebuie tone de carbuni, multe scule, multe zeci sau sute de ore de munca, si mai multe de citit si vazut la altii(inclusiv pe net, inclusiv tehnica de forjare) ca sa faci ceva ... incepi cu lucruri simple, cu fiare moi, otel de constructii si apoi arc, rabdare, exercitiu
si multa munca.. E un hobby foarte frumos, daca esti atras de fierarit o sa devina pasiune probabil, daca vrei doar sa intinzi un topor si sa faci gura la o dalta...parerea mea e sa stai linistit ca pierzi timpul, mai ieftin sa iei 2-3 scule noi si iti vezi de treaba. A, inca o treaba, inainte sa strici fiarele degeaba...vezi ca poti sa arzi fierul in forja, poti sa arzi carbonul si sa strici un otel, etc...nu le inrosi pana le gasesc toti dracii...cu cat le poti lucra mai jos, mai rece, cu atat m ai bine... ca idee, in forja poti sa si sudezi piese, asta implica temperatura foarte mare si liosa oxigen, dar poti si arde material complet...chestie de cativa cm mai spre sau departe de focar si reglaj fin din tirajul aerului... geaba bati si faci pe dracu daca in timpul asta ai transformat un otel carbon cu 0.8 intr-un fier cu 0.45 pe exterior... Deci atentie mare, piesa nu e gata pana cand nu termini tot, inclusiv finisat, si nu testezi...poate sa arate bine si sa crape cand iti cade pe jos daca lucrezi aiurea... Poate pare simplu cand il vezi pe tigan ca incinge si bate...nu e, in spate orice gest, orice lovitura de ciocan in pkus sau in minus poate conta enorm.
wow, multumesc pt. raspunsuri, acum dupa ce am citit treaba pare mult mai complicata decat credeam eu, dar tot o sa incerc ca am niste topoare vechi de la bunici si zic ca e bine de stiut asa pt. mine la un nivel superhobby, nu de alta da ma "mananca mainile cateodata
sau cam des". Toate cele bune va doresc!
Eu iti recomand sa incepi cu otel pt constructii/ confectii metalice...evident sa ai forja si nicovala/o bucata de fier plana, grea, bine fixata/ o bucata de sina de cale ferata...plus 1-1 ciocane carora sa le rotunjesti muchiile si sa le scurtezi coada la vreo 25cm...plus un cleste de fierarie sau un alt cleste cu care sa loti tine ferm marerialul...ideal sa incepi cu bucati lungi de bara sau sa sudezi o bucata d fierbeton, 8 sau 10mm grosime, de piesa in lucru...sa poti incalzi un capat si sa ai de ce sa tii... Joaca-te pe alea, invata...apoi ia arc elicoidal...apoi o bucata de arc lamelarnde dacie papuc... Abia apoi baga in forja obiecte de rectificat, daca le bagi acum direct pe alea le strici. Oricum, daca nu sunt de fabrica(barda spre exemplu, inainte erau scule bune de fabrica...toporase mai asa si asa) sa stii ca materialele nu sunt stralucite ..rar, dar e posibil, sa dai peste o batda cu gura de foaie de arc...si maibrarbotel si m ai bun, scula facuta la vreo uzina de un meserias.... pe aia de fabrica o poti strica, e pacat. pe aia facuta o strici sigur ca gura ebo aschie de otel bun sudata prin forjare in corpul facut din material moale...ideal asa pentru ca materialul moale reziata la
socuri si nu da vibratii in mana...insa taisul e subtire ca material si daca bati aiurea risti sa il muti gresit si dupa reascutire taisul sa pice favut pe fier mort...adica faci pe ea de barda... De aia iti spun, e frumos, e usor, nu e inginerie nucleara dar e meserie, sunt multe lucruri de stiut si invatat si, apoi, sunt o varietate enorma de materiale, fiecare cu dichisul lui...otel e si rulmentul, si fierul mort, si burghiul si arcul si panza de gater si cuiul si panza de taiat metal...fiare, dar atat de diferite incat nu au absolit nicio treaba unul cu altul. Ia-o usor, daca te atrage e foarte posibil sa dai in boala, ti -o zice unul care cumpara fiare de la fier vechi si de la depozite denoteluri deopotriva, dadea jdemilioane pe o nicovala veche de 100 de ani samd...e BOALA dar e frumos.
Ca idee...cauta pe toutube brian brazeal...e un nene, mester foarte destept...habberman, nu stiu daca mai gasesti filme cu el, un mos neamt, de fapt de alte origini, un fel de tatal lor...daca vei cauta hofi blacksmith sau hofi hammer vei vedea un evreu care a "inventat" un ciocan, cica...omul bun dar e inspirat dupa ideile de forjare teoretizate de habberman, designul parca e al fierarilor cehi si de prin sudul germaniei... gasesti si copii, unul isi zice technicus joe, e olandez...ok baiatul, colectioneaza nicovale, eu il urasc pt ce nicovale are...altul e alec steel, discipol al lui brazeal, sa vezi copil de 10 ani, un tasti basti de om, cum bate cu un ciocan maare ca el... sunt si americani, altii, buni rau...mark aspery de exemplu este un supermeserias, omul e un adevarat peofesor... un altul, un fierar care e mai degraba artist, printre altele face scule, imi scapa numele, aspery foloseste ciocan facut de asta, daca te uiti la filmele lui vezi stanta de pe ciocan si afli numele.... poti sa cauti pe net, nu pe youtube, ariel salaveria parca, un argentinian nebun care face preponderent obiecte din lingouri din straturi laminate, obtinute de el prin termofusiune, sudare un forja, gen damasc....mokume gane daca vei cauta vezi ce si cum.... sa combini 2 oteluri e cum e, sau neferoase gen aur, argint, alama, cupru samd...dar salaveria face traznai foarte dificile, cel putin aparent...feroase cu neferoase, inox(care se foloseste in diverse procedee tocmai ca izolator, pt ca nu fuzioneaza/nubse sudeaza usor cu alte materiale)...etc.... Sunt multi, sunt si nordici buni..daca vei cauta potcovari sau fierari care fac clesti de fierarie , sau potcovari care fac clesti, ca axest obiect, clestele, e proba in concursurile de potcovit, o sa ramai cu gura cascata ..dealtfel, clestele, o scula atat de banala pt noi toti, e atat de greu de facut bine, sa tii ferm fierulde batit..incat e o dovada a mestesugului si maiestriei mesterului....iar un cleste din arc, asa cum facea, printre altele habberman, e un obiect de arta..materialul "iute" , nervos, elastic, permite sa faci linii foarte fine, din arc un cleste pare firav, finut dar poate fi mult mai de incredere decat unul din fier moale, asa cum se fac de regula.
Atat iti mai zic, mare atentie la protectie...eu stiu cum e sa iti zboare o bucata de foaie de arc, incinsa, in frunte...eu mi-am primit astfel botezul al mare, o bucata de vreo 20cm, lata de vreo 8, groasa de 12mm...de raba era...o secunda de neatentie si am ras cu aemnul lui Mercedes pe frunte
Deci habberman e artistul si tipul mesterului din trecut...aspery profesor universitar...brazeal autodidactul care gandeste, tipul omului simplu si cu creier...ceilalti copii sau tineri pasionati si talentati...si inca vreo 2 duzine de meseriasi, fiecare cu talent, minte, pasiune..dela toti ai de invatat si te inspira... Daca vrei si un roman care merita, cauta Matei Campan pe net...e artist plastic, pe langa cutite incredibile, opere de arta, el forjeaza...dupa ce vei vedea ce inseamna meseria asta, si te vei uita la 2-3 obiecte facute de Matei, probabil ca vei intelege de ce l-am mentionat. Din punctul meu de vedere omul asta este daruit cu un talent aparte... Hai, eu de vreo 2 ani am pauza la ciocaneala,am avut de favut casa si abia acum sper sa imi rearanjez coltul de fiare...scuzati polologhia, m-am racorit putin scriind despre dar din ce scriu din aia mi-e mai dor sa bat....
Uite, spre exemplu, cum se caleste un dorn in apa.....fiind un obiect simplu, nu necesita normalizare inainte de calire iar revenirea se face simplu,imediat dupa, folosind caldura reziduala. adica se incalzeste jumatate din dorn, sau mai putin, depinde cat e de mare/gros... se caleste varful, ca ala te intereseaza sa fie mai dur. Apoi, cu mijlocul inca incins, se curata varful pana la metal curat, ca sa poti observa modificarea culorii pe masura ce varful preia din caldura. cand consideri ca la varf ai obtinut temperatura de revenire, racesti totul si aia e. In mod normal, in special la obiecte mai complexe, revenirea ar trebui sa dureze mai mult, nu e vorba doar de temperatura ci e nevoie si de un timo rezonabil pentru ca temperarea sa fie uniforma in toata masa obiectului de temperat,sau ma rog a zonei de temperat. In plus, el in momentul in care raceste, caleste practic mijlocul care era inca mult prea incins, deci la alte obiecte e mai bine daca racesti doar varful din nou, asteptand apoi ca mijlocul sa se raceasca mai lent pana cand scade temperatura acolo si dispare riscul calirii , corpul dornului trebuie sa fie moale, cel mult arcos...se poate tine varful in apa si stropi usor mijlocul pt a grabi racirea. partea dornului in care lovesti trebuie sa fie cat mai moale posibil, in orice combinatie ciocanul trebuie sa fie mai dur decat obiectul lovit pt a nu lasa indentatii in fata ciocanului, poti observa cum e raceste intai partea groasa a dornului pt a fi sigur ca in timpul calirii si revenirii aceasta nu se incalzeste de la zona de mijloc in asa fel incat sa se autocaleasca partial in aer, se poate intampla accidental, chiar si la banalul arc... Ca tot vorbeam de ciocan, cand lucrezi pe nicovala, e bine ca ciocanul sa fie mai
moale decat nicovala...care fiind un obiect mare si greu de rectificat si calit, trebuie protejata, preferabil sa strici un ciocan decat o nicovala, sau sa slefuiesti o fata de ciocan decat o nicovala care in afara de faptul ca e mare nici nu are un strat calit prea gros, e greu sa calesti un fier de zeci de kg...mult prea mukta caldura acumulata, nu mai vorbim de cum o manevrezi.
Ma rog, prin metoda asta pe care o vezi aici poti trata termic mukte obiecte simple, inclusiv topoare, daltile si alte obiecte de acest gen doar asa se fac, nu are sens sa aplici procedee mai complicate.... In cazul daltilor dar mai ales a altor obiecte care trebuie sa taie, ascutirea se face dupa tratarea termica pentru ca prin incalzire un strat superficial din material se decarbureaza si devine moale, nu prea se mai caleste cum trebuie...deci se impune eliminarea acestuia. Tot din acest motiv e important ca in cazul lamelor sa le lasi putin mai groase in zona taisului inainre de calire...1mm si ceva, zona foarte subtire se incinge foarte repede/sus cavtemperaturi si se decarbureaza. ideal e ca la inceput sa incalzesti cu taisul afara din focar, caldura sa vina initial dinspre partea mai groasa spre tais, asa cum vezi la asta in film ca face la revenire....abia la final bagi cateva secunde si taisul in focar, daca e nevoie, pt a-l aduce si pe el la temperatura critica pt calire. Apropos, asta e ala care face ciocanele, Brent Bailey il cheama.
Si ultima caa treaba...asta e brian brazeal, daca ii urmaresti clipurile intelegi mai usor care e treaba cu forjatul. practic, se lucreaza cu volume, asta e unitatea de masura relevanta... un "ghem" de material il intinzi ... prima regula e ca e usor sa intinzi, e mult mai greu , de cele mai multe ori imposibil, sa ingrosi materialul. a doua e ca materialul se muta acolo unde e mai cald, deci controlezi modificarea formei si din locul in care incalzesti. a treia este directia in care pleaza materialul... balega...daca dai cu un bat, zboara stanga, dreapta...daca vei calca in ea, pleaca pe toate directiile ....deci folosind o muchie ingusta si lunga, muti materialul in lateralul acestea, folosind o fata plana muti in toate cele 4 directii... de asemenea, o pata plana aplica presiune pe o suprafata mai mare, o fata rotunjita asugura o suprafata de contactai micabpentru aceeasi forta, deci deformarea va fi mai mare Puse cap la cap, controlul directiei cu ajutorul unei muchii rotunjite si suprafata mai mica a rotundului fata de plan, inveti sa muti mai repede materialul si sa controlezi directia in care il impingi....
De aia se lucreaza si pe cornul nicovalei, e rotund si te ajuta sa muti mai repede materialul si sa controlezi directia...la fel si cu ciocanul, o fata mai rotunjita te ajuta sa faci acelasi lucru, sa aplici mei mukta forta pe suprafata mai mica, combinand ciocanul cu fata rotunjita cu o muchie a nicovalei obtii un randament mai mare si control.
Gata, plec la treaba.
Pauza..l-am gasit si pe potcovaru..jim poor...alt stil, tipic fierarilor care incalta caii, ciocan mic, sub 1 kg, viteza mare, frecventa mare, e si normal, lucreaza in general cu piese mici...e total altceva decat fierarii care fac fier forjat decorativ samd...
Ce e cu pilele? Alea vechi erau dintr-un otel carbon, mai degraba simplu, continut de carbon pe la 1%, adica relativ aproape de maxim pt otelurile simple de pe vremuri...relativ similar cu otelurile aisi1095... sau w1 parca, ala calibil in apa. In fine, ideea e ca e in general un otel simplu, pe care il poti cali in forja, slab aliat. Mai spre noi, incoace, dpdv temporal, problema s-a complicat...un otel slab aliat cu continut mare de carbon, calit si revenit jos ca temperaturi ca sa fie tare, dur, ramane totusi casant la 60+rockwell...si e si scumpicel.. asa ca pilele noi in general s-au facut din oteluri moi apoi tratate, in engleza ii zice case hardening, in romana generic nitrurare, asta pt aport de azot, pt carbon nu stiu daca se.foloseste alt termen... prin acest proces, otelul absoarbe, in general carbon sau azot sau ambele, intr-un strat foarte subtire si superficial, si astfel devine mult mai dur si mai rezistent la eroziune. Astfel, piesa de pe interior moale, nu se rupe, cu exterior dur si rezistent in timp, ieftina.
O astfel de pila e practic inutila pt forjare, e fier mort. Ca sa folosesti o pila pt a face din ea ceva, intai o testezi, o calesti, ripi din ea si vezi cum s-a calit in secriune...in genere daca se rupe e ok, ca sticla sare, daca e acoperita se indoaie, nu se caleste.
Axelasi lucru si labotelul de rulment, un otel in general mai aliat dar per total si mai bun daca reusesti sa-l prelucrezi si tratezi bine. Din astfel de oteluri faci taisuri bune, sau lame bune, cutite...din pile poti face dalti de lemn dar mai degraba genul cu care tai nu in care lovesti...in general taisul e bun,
rezistenta la impoact, chiar daca temperezi sus, nu e cea mai buna ...merge dar daca vrei minilevier sau dalti de lovit tare in ele cu sectiuni mici ..mai renunti putin la calitatea taisul, adica otel mai slab nitel sau mai bine, putin mai aliat, un arc e perfect. altfel se pot face multe, inclusiv poansoane din astfel de otel... Avand forma tipica de platbanda, si fiind un material care necesita testare, apoi dibacie so cunostinte sa faci ceva chiar bun din el...pila nu e tocmai cel mai sigur si prietenos, cum e arcul lamelar...poate fi mai bun dar si mai solicitant... in general cine utilizeaza, face lane de cutit din ele sau alte scule taietoare care nu implica necesitatea parghiei laterale pe lama in uz..in rest arcul e de ajuns de bun, nu te complici. eu am facut poanson
Da, am gasit eu una care s`a indoit dar de pilit a fost buna, era din asta postrevolutionara, cred ca otel betonul era super pe linga aia. Multumesc! Grig P.S. Carburare e termenul
Eu...,in '90 am construit o casuta la tara si aveam nevoie de dalta.Avand autogen,am taiat o bucata de fier beton striat de 24mm ,am batut'o si calit'o in apa.Anul trecut am dat de ea printre alte fiare si inca avea [gura] originala,putin bontita.La vremea aia nu aveam curent sa pot poliza si am ascutit'o din bataie. Trebuie sa mentionez ca am avut ca [maestru] un fost coleg de serviciu(a trecut in alta lume)caruia ii placea sa explice ceea ce face Grig, carburare dar in capul meu mic era cementare numa ca statea pitit pe dupa niste rafturi cu maculatura Apropos de otelurile striate...inainte vreme erau bune rau pt diverse scule, astea care se gasesc acuma sunt mai lesinate, ziceau unii mai in varsta care au apucat sa lucreze prin 23 august ca erau aduse de pe la japonezi...habar n-am si nu prea as crede ca ceasca ar fi dat bani pe fiare in conditiile in care siderurgia noastra era destul de dezvoltata...cert e ca erau bune fata de ce gasesti azi si chiar fata de c/olc -urile noastre sub .6C... mi-am facut niste ghilotine / matrite pt fhilotine, sa fac indentatii la cald cu ele...calite, matritele alea sunt mai moi decat striatul vechi parca...ulterior le-am facut din f oaie de arc
Ps. Pile bune au aia de la Bacho...majoritatea nu sunt cementate. pt pilit sunt bune si alea de la pferd, cam tot pe acolo, nu stiu sa spun insa cum sunt facute ca am mai mult bacho si pferduri n-am apucat sa uzez cat sa le bag la teste. pile bune fac si aia de la Brasov, IUS in general facea scule foarte bune, chiar foarte bune...unele cam din cur matritate sau finisate dar bune mai ales ca si material...de cand sunt luati de francezi insa au cam luat-o razna cu preturile si macar de ar f i facut si aia ceva la capitolul finisare...aiurea, tot cu ciobul taiate, parca mai rau ca inainte....dar bune per total.
barbas 25th September 2012, 18:41 Salut, as vrea sa brunez lama unui cutit. Am auzit de o procedura de brunare cu ulei folosit. Alti vorbesc de zeama de ceapa. Este cineva care imi poate explica cum sa fac? Multumesc Astral 25th September 2012, 18:49 Da, avem pe acest forum cel putin un specialist in prelucrarea metalelor pentru cutite, si acesta este @Soimu. Acum, ca am mutat acest topic la "Echipamente outdoor", sigur il va vedea si va raspunde ! :h5 nissan4x4 25th September 2012, 19:14 degresare lama incalzire cu lampa sau pe un reseu , deci nu f tare imersare in ulei auto folosit, negru stergere cu carpa pt eliminarea surplusului se repeta operatiunea de cateva ori Atentie: e o metoda empirica, nu are rezultate estetice f bune.....dar impiedica ruginirea si rezista pe o perioada mai mare decat o vopsire ( care nu e cazul la un cutit) Brunarea profesionala e altceva, e vb de o metoda electrocatalitica ce presupune niste substante si niste echipamente soimu` 25th September 2012, 20:44 nea luigi... nu invata omul prostii ca o sa fii vinovat de ce prostii se vor face bun 1. presupunem din capul locului ca lama este corect si final tratata termic 2. tratamentul termic al unui otel presupune doua etape, prima este calirea, ceea ce inseamana incalzirea otelului peste pragul austernitic (si fiecare otel are o alta temperatura, cuprinsa intre 750 si 1180 grade celsius ) si racirea brusca, cu soc termic, in aer, aer comprimat, saruri lichide, ulei sau apa, si o etapa de revenire, care
presupune detensionarea otelului si anihilarea austernitei reziduale, etapa care poate fi din mai multi pasi, si presupune incalzirea si mentinerea pe palier fix de temperatura, temperaturi exacte si care determina in 99,9% din cazuri duritatea finala a otelului altfel spus, daca otelul a fost calit si apoi r evenit profesional dupa o retetta cunoscuta si dedicata pentru ACEL otel, acum lama are o duritate optima 3. orice incalzire totala sau partiala va avea cosecinte sigure, mari si dezastruoase pentru calitatea tratamentului termic a acelui otel, respectiv calitatea lamei. in general otelurile austernitice au temperaturi de revenire intre 100 si 250 grade unele oteluri au cadere de 10 grade rockwel intre 200 si 300 grade, altfel spus la revenire de 200 grade otelul dupa calire are aprox 60 HRC si la 300 grade va fi de 50 HRC... adica lama nu mai o sa tina tais nici sa tai o ridiche... orice refacere de tratament presupune distrugera manerului SI CUNOASTEREA EXACTA A OTELULUI RESPECTIV pentru a aplica o reteta potrivita bronajul de ulei se poate aplica la otelurile carbon intre 2 caliri, adica se face o calire se raceste in ulei, apoi cu uleiul pe el se introduce inapoi in cuptor si se inroseste si se reface calirea, apoi se face revenirea sau revenirile...dar nu va fi un strat deosebit bronajul adevarat se face prin nitrare, in cupotare speciale si asta presupune un tratament la limita austernitica in mediu controlat (de obicei gaz sau pulbere) si apoi se face si revenirea.... sau chimic, dar NU prin oxidare (cum se intampla in mediu acid, ex otel acid de baterie, acid clorhidric etc) ci prin substante special facute si care sunt ori ca sprei ori in sticlute.... special pentru refacerea bronajului la arme de vanatoare Vlady_V 25th September 2012, 21:43 Uite o metoda interesanta:http://alex-outdoor.blogspot.ro/2010/07/patina-protejareacutitelor-din-otel.html#more Desigur ca nu e una profesionala, dar poate ajuta barbas 25th September 2012, 23:47 Multumesc @Astral pentru mutarea postului unde trebuie. Multumesc @soimu` pentru sfaturi. Deci nu exista nici o solutie pentru mine care nu am acasa o asemenea tehnologie, decat sa caut un atelier care sa faca asa ceva. Lama este de la o maceta pe care am realizat-o la mine in atelier, doar asa sa vad daca sunt capabil de asa ceva si care ar fi aratat mai bine brunata decat culoareaei naturala, iar otelul nu cred ca este ceva extraordinar. Mai degraba un inox ieftin. Ce dezavantaje are metoda explicata de @nisan4x4? nissan4x4 26th September 2012, 07:03 nea luigi... nu invata omul prostii ca o sa fii vinovat de ce prostii se vor face bun 1. presupunem din capul locului ca lama este corect si final tratata termic 2. tratamentul termic al unui otel presupune doua etape, prima este calirea, ceea ce inseamana incalzirea otelului peste pragul austernitic (si fiecare otel are o alta temperatura, cuprinsa intre 750 si 1180 grade celsius ) si racirea brusca, cu soc termic, in aer, aer comprimat, saruri lichide, ulei sau apa, si o etapa de revenire, care presupune detensionarea otelului si anihilarea austernitei reziduale, etapa care poate
fi din mai multi pasi, si presupune incalzirea si mentinerea pe palier fix de temperatura, temperaturi exacte si care determina in 99,9% din cazuri duritatea finala a otelului altfel spus, daca otelul a fost calit si apoi revenit profesional dupa o retetta cunoscuta si dedicata pentru ACEL otel, acum lama are o duritate optima 3. orice incalzire totala sau partiala va avea cosecinte sigure, mari si dezastruoase pentru calitatea tratamentului termic a acelui otel, respectiv calitatea lamei. in general otelurile austernitice au temperaturi de revenire intre 100 si 250 grade unele oteluri au cadere de 10 grade rockwel intre 200 si 300 grade, altfel spus la revenire de 200 grade otelul dupa calire are aprox 60 HRC si la 300 grade va fi de 50 HRC... adica lama nu mai o sa tina tais nici sa tai o ridiche... orice refacere de tratament presupune distrugera manerului SI CUNOASTEREA EXACTA A OTELULUI RESPECTIV pentru a aplica o reteta potrivita bronajul de ulei se poate aplica la otelurile carbon intre 2 caliri, adica se f ace o calire se raceste in ulei, apoi cu uleiul pe el se introduce inapoi in cuptor si se inroseste si se reface calirea, apoi se face revenirea sau revenirile...dar nu va fi un strat deosebit bronajul adevarat se face prin nitrare, in cupotare speciale si asta presupune un tratament la limita austernitica in mediu controlat (de obicei gaz sau pulbere) si apoi se face si revenirea.... sau chimic, dar NU prin oxidare (cum se intampla in mediu acid, ex otel acid de baterie, acid clorhidric etc) ci prin substante special facute si care sunt ori ca sprei ori in sticlute.... special pentru refacerea bronajului la arme de vanatoare
cine stie .... cunoaste ! cristi69 26th September 2012, 21:32 Du-te la un magazin de vinatoare si cumpara un borcan de solutie de brumare pentru arme. soimu` 28th September 2012, 18:30 Du-te la un magazin de vinatoare si cumpara un borcan de solutie de brumare pentru arme. asta e cea mai buna varianta varainta 2, o lasi asa cum e varianta 3, vopsita in camp electrostatic, asa cum se vand o gramada de cutite de firme de renume.... dar facute in taiwan sau china eu zic sa o lasi asa cum e barbas 28th September 2012, 23:38 Cred ca asa o sa fac. Adica o sa-l las asa cum este. Multumesc pentru sfaturi.Din partea mea se poate inchide, dar poate mai este folositor pentru altcineva. Powered by vBulletin® Version 4.2.3 Copyright © 2017 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved.
Tratamente termice aplicate otelurilor 1 Recoacerea de tip I (cu sau fara recristalizare fazica) Se aplica otelurilor care prezinta instabilitati structurale de tipul neomogenitati chimice, stare de ecruisare sau tensiuni interne. Temperatura de incalzire este temperatura la care instabilitatea structurala este inlaturata, independent de temperatura de transformare in stare solida a otelului. De aceea, incalzirea la recoacerea de tip I se poate face la temperaturi superioare sau inferioare temperaturii de transformare in stare solida. Racirea lenta asigura obtinerea unei stari cat mai apropiate de echilibru. Dupa starea initiala a otelului, recoacerea de tip I este de trei tipuri (figura 9.21): de omogenizare, recristalizare si de detensionare. 1. Recoacerea de omogenizare (de difuzie) se aplica lingourilor si pieselor masive turnate din oteluri aliate, in scopul diminuarii microsegregatiei dendritice si intercristaline. In lingouri, neomogenitatile chimice creaza anizotropia proprietatilor mecanice si maresc susceptibilitatea otelului la rupere fragila in timpul deformarii plastice ulterioare. In piesele turnate, segregatia dendritica micsoreaza ductilitatea si tenacitatea otelului. Incalzirea se face la temperaturi ridicate 1100-1200˚C, timp indelungat 8 -20 ore, care sa asigure omogenizarea chimica prin difuzie. Durata totala a tratamentului termic (incalzire, mentinere, racire) poate ajunge la 50-100 ore. Rezulta o granulatie grosiera de supraincalzire, cu slabe caracteristici mecanice. Acest defect se remediaza in timpul laminarii lingoului, iar la piesele turnate prin aplicarea unei recoacerii complete sau a normalizarii. 2. Recoacerea de recristalizare se aplica otelurilor deformate plastic la rece, pentru eliminarea starii de ecruisare, caracterizata prin rezistenta la deformare plastica marita si plasticitate redusa. Tratamentul consta din incalzirea otelului la o temperatura superioara temperaturii de recristalizare si inferioara punctului critic Ac1, in general in intervalul 660-700˚C. Este urmata de o mentinere izoterma de 0,5 -1,5 ore, pentru desfasurarea recristalizarii feritei, eventual coalescenta si globulizarea cementitei.
Temperatura de incalzire depinde de compozitia chimica a otelului. Cresterea continutului de carbon si elemente de aliere, ridica temperatura de recristalizare. In cazul otelurilor carbon cu 0,08-0,2%C, cele mai utilizate pentru deformarea la rece (prin laminare, trefilare, extrudare, ambutisare), temperatura de incalzire este 680-700˚C. La otelurile aliate cu Cr, Cr -Si cu continut inalt de carbon, recoacerea se efectueaza la 730˚C. Acest tratament urmareste refacerea proprietatilor de plasticitate ale otelului si se aplica fie ca tratament termic preliminar inaintea deformarii plastice la rece, fie ca tratament termic intermediar in procesul de deformare la rece. 3. Recoacerea de detensionare se aplica pieselor turnate, produselor sudate, prelucrate prin aschiere etc., care contin tensiuni reziduale datorate racirii sau deformatiei plastice neuniforme. Tratamentul consta in incalzire sub Ac1, in intervalul 200-700˚C, (cel mai adesea intre 350-600˚C), timp de 1-3 ore (in functie de grosimea de incalzire) si racire lenta. Tensiunile reziduale descresc progresiv in functie de temperatura si timpul de mentinere. La cresterea temperaturii, limita de elasticitate a otelului scade, iar tensiunile interne se relaxeaza prin deformare plastica locala. Detensionarea completa are loc la atingerea temperaturii de recristalizare a feritei. Tensiunile reziduale sunt eliminate de asemenea si la alte tratamente termice, cum sunt: recoacerea de recristalizare a feritei, recoaceri de tipul II cu recristalizare fazica sau revenirea inalta a otelului calit.
2 Recoacerea de tipul II (cu recristalizare fazica) Consta intr-o incalzire supracritica a otelului, urmata de mentinere si racire lenta, pentru obtinerea starii de echilibru conforme cu diagrama de echilibru. Tratamentul asigura recristalizarea fazica a otelului, cu efect de inmuiere si detensionare. Dupa temperatura de incalzire si procedeul de tratament termic recoacerea de tipul II poate fi: completa, izoterma, incompleta, de inmuiere, de normalizare.
1. Recoacerea completa realizeaza
recristalizarea intregii structuri. Se aplica otelului hipoeutectoid, care se incalzeste la Ac3+ 30…50˚C (fig. 9.22), se mentine pentru incalzirea in miez a piesei si desfasurarea transformarilor de faza in volumul piesei, apoi se raceste lent cu cuptorul, in nisip sau cenusa fierbinte. Incalzirea la aceste temperaturi asigura obtinerea unei austenite cu granulatie fina, care la racirea lenta, se transforma intr-o structura secundara ferito-perlitica fina cu plasticitate ridicata, rezistenta si duritate reduse. Daca se depaseste temperatura prescrisa, se manifesta cresterea grauntelui de austenita, cu deteriorarea proprietatilor otelului. Timpul de mentinere la temperatura de incalzire depinde tipul cuptorului de incalzire, modul de asezare a pieselor in cuptor, tipul si dimensiunile semifabicatului, compozitia chimica a otelului etc. In general, incalzirea se realizeaza cu o viteza de cca 100˚C/ora, iar mentinerea variaza intre 0,5…1 ora la 1 tona de metal incalzit. Viteza de racire trebuie sa realizeze descompunerea austenitei cu grade reduse de subracire, pentru a se evita formarea unui amestec feritoperlitic foarte dispers dur. Viteza de racire depinde de compozitia chimica a otelului, care determina stabilitatea austenitei subracite. Astfel viteza de racire trebuie sa fie cu atat mai lenta, cu cat austenita subracita este mai aliata. De aceea, la otelurile carbon, racirea se face cu o viteza de 150-200˚C/ora, in timp ce la otelurile aliate, viteza de racire trebuie sa fie 10-100˚C/ora. Recoacerea completa se aplica pieselor turnate in forme de nisip, produselor sudate sau forjate, pentru eliminarea structurii Widmanstatten de supraincalzire. Se aplica deasemeni semifabricatelor forjate care prezinta stare partiala de ecruisare. 2. Recoacerea izoterma consta din incalzirea pentru austenitizare ca si la recoacerea completa, la Ac3+30…50˚C (figura 9.22), apoi piesa este
transferata intr-un alt cuptor la o temperatura Ar1-100…150˚C, in general 630-700˚C (figura 9.23), unde se mentine izoterm, pentru descompunerea completa a austenitei, urmata de racire in aer. Avantajul recoacerii izoterme consta in micsorarea duratei de tratament, in special in cazul otelurilor aliate, la care reducerea duritatii ar necesita la recoacerea completa viteze foarte lente de racire. Se obtine o structura mai omogena pe sectiunea piesei, deoarece mentinerea izoterma asigura descompunerea austenitei la acelasi grad de subracire in intreg volumul piesei. Se obtine o prelucrabilitate mai buna, calitatea suprafetei si se micsoreaza deformatiile la calirea ulterioara. Recoacerea izoterma se poate aplica numai pieselor forjate sau degrosate de dimensiuni mici. Sarjele mari (peste 20-30t) nu se pot recoace izoterm, deoarece nu se poate realiza o racire rapida si uniforma in volumul sarjei pana la temperatura mentinerii izoterme, ceea ce determina transformari structurale la temperaturi diferite, cu neuniformitati structurale si de duritate. 3. Recoacerea incompleta asigura recristalizarea partiala a structurii prin incalzire la temperaturi peste Ac1. In cazul otelurilor hipoeutectoide (fig. 9.22), incalzirea la Ac1+50…70˚C (770-800˚C) asigura recristalizarea perlitei, partial a feritei proeutectoide si detensionarea. Se imbunatateste prelucrabilitatea otelului prin reducerea duritatii si a susceptibilitatii la fisurare in timpul deformarii plastice la rece. Se aplica numai otelurilor deformate la cald corect care nu prezinta structuri de supraincalzire, cu granulatie grosiera. La otelurile eutectoide si hipereutectoide incalzirea la temperaturi Ac1+10…30˚C (figura 9.22), urmata de racire foarte lenta pana la 620 680˚C, apoi aer, asigura recristalizarea perlitei si transformarea perlitei lamelare in perlita globulara (fig. 9.25b). De aceea, acest tip de recoacere se mai numeste recoacere de globulizare sau coalescenta. Se imbunatateste prelucrabilitatea prin aschiere a otelurilor eutectoide si hipereutectoide, care permit astfel viteze mari de aschiere, cu o calitate buna a suprafetei si o uzura mai redusa a sculei aschietoare. Tabel 9.2 Proprietatile mecanice ale perlitei lamelare si globulare Constituentul structural
Perlita lamelara
Rm [N/mm2] 820
A 2
HB [daN/mm ] 228
[%] 15
Perlita globulara
630
163
20
4. Recoacerea de inmuiere inlocuieste recoacerea completa a otelurilor aliate, la care in urma deformarii plastice la cald sau tratamentului termic de normalizare rezulta cu o structura in afara de echilibru dura, cum este perlita sorbitica, troostita, bainita sau chiar martensita. Tratamentul consta din incalzire putin sub Ac 1 (650-680˚C) - figura 10.24, pentru descompunerea martensitei, bainitei si coalescenta carburilor. Valoarea duritatii este mai mare decat la recoacerea completa, dar se Incadreaza in valorile prescrise de standarde. 5. Recoacerea de normalizare (normalizarea) consta din incalzirea otelului hipoeutectoid la temperatura Ac 3+30…50˚C si a otelului hipereutectoid la Accem+30…50˚C (figura 10.24), scurta mentinere pentru austenitizare si racire in aer, cu o viteza de racire v < vci (figura 9.23) pentru obtinerea unei structuri de tip perlitic fina si cu graunti cristalini uniform repartizati.
Normalizarea realizeaza recristalizarea intregii structuri. Racirea accelerata in aer conduce la descompunerea austenitei la temperaturi mai scazute, insotita de finisarea granulatiei, cresterea dispersiei amestecului ferito-carburic si a cantitatii de perlita din otel comparativ cu starea recoapta (figura 9.24). Se obtin cvasieutectoizi de tipul perlitei sorbitice sau troostitei. Normalizarea mareste rezistenta si duritatea otelurilor cu continut mediu si inalt de carbon cu 10-15%, comparativ cu starea recoapta complet. Finisarea de granulatie determina coborarea temperaturii de tranzitie ductilfragil si cresterea tenacitatii otelului (exprimata prin energia de rupere KV). Scopul normalizarii depinde de continutul de carbon al otelului. La otelurile cu continut redus de carbon, sub 0,3%C, structura de normalizare contine perlita si ferita. In acest caz, normalizarea este un tratament mai simplu, care poate inlocui recoacerea completa, obtinandu-se o duritate putin superioara, dar o calitate mai buna a suprafetei.
La otelurile cu continut mediu de carbon, 0,3-0,65%C, normalizarea conduce la o structura formata din perlita sorbitica si ferita. In acest caz, normalizarea poate inlocui imbunatatirea (calirea urmata de revenire inalta). Proprietatile mecanice sunt mai slabe, dar se produc deformatii plastice mai reduse ca la calire, iar probabilitatea de fisurare la tratament termic dispare. In cazul otelurilor hipereutectoide normalizarea elimina reteaua de cementita secundara din structura de recoacere completa (figura 10.25c). La otelurile aliate, normalizarea urmata de o recoacere de inmuiere la 600-650˚C, poate inlocui recoacerea completa.
3 Calirea otelului 3.1. Temperatura de incalzire la calire Calirea consta din incalzirea otelului hipoeutectoid la Ac3+30…50˚C si a otelului hipereutectoid la Ac1 +50…70˚C (figura 9.26), urmata de mentinere pentru austenitizare si o racire cu o viteza rapida, superioara vitezei critice superioara (v>vcs). La otelul
hipoeutectoid cu structura initiala ferito-perlitica, incalzirea se face in domeniul austenitic, iar la racire se obtine o structura in afara de echilibru, alcatuita din martensita si o cantitate redusa de austenita reziduala (fig. 9.27a). Calirea otelului hipoeutectoid este completa. Calirea incompleta nu
se practica, deoarece la temperaturi inferioare punctului Ac3, incalzirea in domeniul A+Fα conduce la prezenta in structura de calire a unor insule moi de ferita - defectul pete moi (figura 9.27b). Daca incalzirea se produce la temperaturi superioare intervalului indicat, otelul se supracaleste. Apare cresterea grauntilor de austenita, care determina la racire o martensita grosiera cu duritate si tenacitate scazute. La otelul hipereutectoid calirea este incompleta. Incalzirea se face in domeniul bifazic A+Fe3CII, astfel incat dupa calire, matricea martensitica va contine particule nedizolvate de Fe3CII (figura 9.27c). Aceste carburi asigura o duritate si o rezistenta la uzura crescute. Daca se mareste temperatura de incalzire, otelul se supracaleste. Austenita dizolva o cantitate mai mare de carburi si creste granulatia austenitica. La racire se obtine o martensita grosiera sub forma de pene cu o cantitate marita de austenita reziduala si mai redusa de carburi (figura 9.27d). Se reduc duritatea, rezistenta la tractiune si tenacitatea oelului. Daca se coboara temperatura sub Ac1, otelul rezulta necalit, din lipsa de austenitizare. La otelurile aliate cu elemente carburigene, temperatura de incalzire pentru calire este mai inalta, pentru a se asigura gradul de aliere al austenitei prin dizolvarea carburilor. De exemplu, pentru otelurile inoxidabile inalt aliat cu Cr (11-14%Cr), calirea pentru cresterea rezistentei la coroziune necesita dizolvarea carburilor de tip M23C6 prin incalzire la temperaturi Ac3+150-250˚C. La otelurile de scule, aliate cu elemente carburigene, temperatura de austenitizare sau o mentinere insuficiente, conduc la o austenita cu continut redus de carbon si elemente de aliere, putin stabila la racire si cu duritate scazuta. Micsorarea stabilitatii austenitei subracite, conduce la marirea vitezei critice de calire si scaderea adancimii de calire (a calibilitatii otelului). Mentinerea de carburi grosiere intr-o matrice alcatuita din martensita cu duritate redusa, micsoreaza rezistenta la cald a otelului. Cresterea temperaturii de incalzire, antreneaza dizolvarea carburilor, alierea austenitei, omogenizarea chimica a austenitei. Se stabilizeaza austenita subracita, se reduce viteza critica de calire si se imbunatateste calibilitatea otelului. Totusi alegerea temperaturii de incalzire este un compromis, deoarece cresterea temperaturii de calire, mareste granulatia austenitica si cantitatea de austenita reziduala, deformatiile la calire, cu consecinte negative asupra duritatii, rezistentεi la uzura s i tenacitatii otelului calit.
3.5. Calibilitatea
In anumite conditii dimensionale si de compozitie chimica s-a constatat ca piesele se calesc partial la martensita in limitele unui strat superficial cu atat mai redus cu cat grosimea piesei este mai mare. Astfel un otel carbon cu 0,45%C cu diametrul 16mm se caleste in apa pe o adancime de 5mm. Calirea nepatrunsa se datoreaza gradientului de temperatura pe sectiunea piesei. Se considera o proba masiva cilindrica din otel eutectoid care se caleste (fig. 9.29). Conform diagramei TTT, la suprafata piesei viteza de racire maxima este supracritica (v1>vcs), ceea ce asigura o structura formata din martensita si austenita reziduala. La jumatatea razei viteza de racire mai mica devine intercritica (vci< v2
Factorii care influenteaza adancimea de calire sunt: - elementele de aliere dizolvate in austenita care ii maresc stabilitatea; adancimea de calire creste puternic la slaba aliere cu Mn, Cr, Mo si mici adaosuri de 0,003-0,005%B, mai ales la alierea simultana cu mai multe elemente de aliere; singurul element de aliere care micsoreaza adancimea de calire este Co. - particulele insolubile in austenita (carburi, oxizi, compusi intermetalici) favorizeaza germinarea eterogena a perlitei, micsorand stabilitatea austenitei subracite. De aceea carburile de Ti, Nb, W nedizolvate in austenita reduc adancimea de calire; - neomogenitatea chimica a austenitei, mareste capacitatea de germinare a perlitei si scade stabilitatea austenitei subracite; de aceea vitezele rapide de incalzire micsoreaza adancimea de calire; - marimea grauntilor cristalini de austenita; granulatia mare reduce capacitatea de germinare a perlitei si mareste stabilitatea austenitei subracite; modificarea granulatiei austenitice de la punctajul de granulatie 8 la punctajul 1 sau 2, mareste de 2 sau 3 ori adancimea de calire. Adancimea de calire se poate determina fractografic prin analiza aspectului suprafetei de rupere a unor epruvete calite, metalografic prin analiza microstructurii sau mai precis prin determinarea distributiei duritatii pe sectiune. In acest ultim caz se traseaza curba in U, care indica scaderea duritatii de la suprafata spre miez. Cunoscand duritatea structurii semimartensitice a otelului analizat, se poate determina adancimea de calire. Daca se analizeaza variatia duritatii pe un set de epruvete de dimensiuni diferite se poate determina diametrul critic. In figura 9.30 se prezinta distributia duritatii pe sectiunea unor epruvete din otelul carbon cu 0,4%C, la care diametrul critic este 25mm. Aceasta metoda se recomanda pentru piese de dimensiuni mici (15-25mm). iar adancimea de patrundere a calirii depinde de dimensiunea piesei si mediul de calire. Pentru piesele de dimensiuni mari se determina diametrul critic prin metoda calirii frontale sau proba Jominy.
O proba de forma si dimensiuni standardizate, incalzita la temperatura de calire, este asezata intr-un suport vertical si racita la capatul inferior cu apa curenta in conditii impuse de presiune, temperatura si debit, pana la racirea completa. Se rectifica proba in lungul unei generatoare si se masoara duritatea in lungul acesteia. Se traseaza graficul de variatie a duritatii cu distanta de la capatul frontal. Cunoscand duritatea structurii semimartensitice a otelului, se stabileste distanta a de la capatul frontal pana la structura semimartensitica (fig. 9.31). Cu ajutorul unor nomograme (diagrama Blanter) se poate determina diametrul critic diametrul critic real, care tine cont de de mediul real de racire. Astfel pentru otelul considerat in figura 9.31, distanta de la capatul frontal la stratul semimartensitic este a = 10mm. Aceasta corespunde unui diametru critic ideal D0=50mm, respectiv diametrul critic la calirea in apa Dc=40mm, sau la calirea in ulei Dc=27mm. Deoarece patrunderea la calire variaza in limite largi in functie de compozitia chimica, marimea de graunte, forma piesei, etc., fiecare marca de otel este definita printr-o banda de calibilitate. Indicatorul de calibilitate se noteaza J a/b(c), unde a-distanta de la capatul frontal la structura semimartensitica; b- duritatea HRC a structurii semimartensitice; c- duritatea HRC a suprafetei.
4 Revenirea otelului Revenirea consta din incalzirea otelului calit la o temperatura inferioara punctului critic Ac 1, mentinere si racire in general in aer. Este un tratament termic final care fixeaza proprietatile de utilizare. Suprima total sau partial tensiunile interne aparute la calire. Diminuarea tensiunilor interne este mai intensa la temperaturi de revenire mai ridicate, durate de mentinere mai mari si viteze de racire mai lente. Racirea in apa de la 600˚C introduce noi tensiuni interne. Racirea in aer genereaza tensiuni de compresiune in stratul superficial de 7 ori mai mici, iar in ulei de 2,5 ori mai mici decat racirea in apa. De aceea racirea la revenire se face in aer, cu exceptia otelurilor aliate susceptibile la fragilitate la revenire, care de la temperaturile 550-650˚C se racesc rapid in apa.
Proprietatile mecanice ale otelurilor revenite depind de temperatura de revenire. Din acest punct de vedere, revenirea otelurilor este de trei tipuri: joasa, medie si inalta. Revenirea joasa consta in incalzire la 150- 250˚C, timp de 1-2,5 ore. Are loc in conditii de difuzie partiala, descompunerea martensitei de calire intr-un amestec mecanic de particule fine de carbura ε ( FexC) si o martensita cu cu un continut mai redus in carbon, numit martensita de revenire. Are loc cu diminuarea tensiunilor interne. Creste rezistenta, se imbunatatesc tenacitatea si ductilitatea, fara o reducere sensibila a duritatii. Dupa calire si revenire joasa un otel cu 0,6-1,3%C pastreaza o duritate de 58-63HRC si rezistenta la uzura. Daca miezul piesei nu este ductil, piesa nu suporta sarcini dinamice importante. Se aplica sculelor aschietoare si instrumentelor de masura si control din oteluri carbon si slab aliate, pieselor carburate sau calite superficial. Revenirea medie consta in incalzire la 350- 450˚C. Structura rezultata este alcatuita din troostita de revenire ( amestec mechanic alcatuit din ferita si cementita globulara) sau troostita si martensita de revenire, cu duritatea variind de la 40 la 50HRC si limita de elasticitate ridicata. Racirea de la 400-450˚C se face in apa, pentru a se forma in stratul superficial tensiuni de compresiune, care ridica rezistenta la oboseala. Se aplica arcurilor si matritelor de deformare la cald. Revenirea inalta consta in incalzire la 550-650˚C, timp de 1-2ore. Otelul capata structura sorbitica ( amestec ferito-carburic cu un grad decdispersie mai redus decat al perlitei), care asigura cel mai bun raport intre rezistenta, ductilitate si tenacitate. Tratamentul termic alcatuit din calire urmata de revenire inalta poarta denumirea de imbunatatire. Se aplica otelurilor de constructie cu continut mediu de carbon (0,3-0,6%C), care necesita limita de elasticitate ridicata, rezistenta la oboseala si tenacitate. Imbunatatirea suprima complet tensiunile reziduale de la calire. Comparativ cu starea recoapta (tabelul 9.6), se imbunatatesc rezistenta la tractiune Rm, limita de elasticitate R 0.002, alungirea, strictiunea la rupere A si Z, cat si rezilienta KCU. Tabel 9.6 Proprietatile mecanice ale otelului carbon cu 0,42%C, cu diferite tratamente termice Tratamentul termic
Rm
R0,002
A
Z
KCU
Recoacere, 880˚C Calire, 880˚C + revenire 300˚C Calire, 880˚C + revenire 600˚C
[N/mm2] 550 1300 620
[N/mm2] 350 1100 430
[%] 20 12 22
[%] 52 35 55
[J/cm2} 90 30 140
9.7 Tratamente termochimice Tratamentul termochimic consta in imbogatirea superficiala a otelului prin difuzia unui element adus in stare atomica, dintr-un mediu adecvat incalzit la temperaturi ridicate. Scopul acestui tratament este realizarea unei distributii a compozitiei chimice, structurii si proprietatilor pe sectiunea piesei. In functie de natura elementului de difuzie, tratamentele termochimice sunt de mai multe tipuri: C - carburare sau cementare; N- nitrurare; C+Ncarbonitrurare sau cianizare; B-borizare; Ti-titanizare; Al-alitare; Sisilicizare; Cr-cromizare; Zn-sherardizare; S-sulfizare, etc. Proprietatile urmarite sunt: - durificarea superficiala si rezistenta la uzura abraziva sau de adeziune asociate cu un miez tenace: C, N, C+N, B, Ti, Cr - rezistenta la coroziune: Cr, Si, Ti, Zn, - rezistenta la oxidare: Al, Si, Cr - rezistenta la gripare: S
9.7.1 Carburarea otelului Carburarea sau cementarea este o metoda de durificare superficiala a pieselor din otel cu continut redus de carbon 0,08-0,25%C, spre deosebire de piesele din otel cu continut mediu in carbon care se durifica prin calire superficiala. Este un proces de imbogatire in carbon a straturilor superficiale ale pieselor din otel, urmata de calire martensitica si revenire joasa. Piesele carburate au un strat superficial dur, rezistent la uzura si oboseala asociata cu un miez ductil si tenace. Se aplica la arbori cu came, roti dintate, scule pneumatice, pene, bolturi de piston etc. Carburarea se executa prin incalzirea piesei intr-un mediu carburant la temperaturi 920-950˚C, cand otelul este adus in stare austenitica, capabila sa dizolve o cantitate mare de carbon (fig. 9.37, punct 1). La temperatura de carburare, otelul dizolva superficial o cantitate de carbon inferioara limitei de solubilitate a carbonului in austenita (cmax), in general maxim 1,2%C (punct 2). Continutul de carbon scade in austenita monoton de la suprafata spre miez. La racire lenta austenita sufera transformari
conform diagramei Fe-Fe3C. La temperatura ambianta in stratul de difuziune se disting trei substraturi: - substratul hipereutectoid care contine perlita si cementita secundara; - substratul eutectoid care contine numai perlita - substratul hipoeutectoid de tranzitie la materialul de baza, care contine perlita si ferita, cantitatea de perlita scazand continuu pana la structura miezului. Grosimea stratului carburat se defineste ca suma intre grosimea substratului hpereutectoid, eutectoid si jumatate din cel de tranzitie hipoeutectoid. Grosimea stratului carburat variaza in general intre 0,5-2mm. In practica la otelurile cu<0,17%C este luata 15% din diametrul sectiunii cementate. La continuturi de C>0,17% stratul se micsoreaza la 5-9% pentru piese supuse la uzura, iar daca sarcini de contact nesemnificative poate ajunge la 3-4%. Continutul de carbon din strat variaza in general intre 0,8 si 1%C. Pentru a obtine rezistenta maxima la oboseala de contact continutul de carbon din strat se ridica la 1,1-1,2%C. Elementele de aliere din otel influenteaza structura, viteza de difuzie a carbonului si adancimea de
carburare. Elementele carburigene (Cr, Ti, Mn, Mo, W, V) favorizeaza aparitia de carburi globulare, graunte ereditar fin, durificarea suplimentara a
stratului carburat. In acest caz continutul de carbon in strat poate ajunge la 1,8-2%. Carburarea se poate executa in mediu solid, lichid sau gazos. 1. Carburarea solida se face in cutii de cementare din otel sudat in care se aseaza distantat (10 -15mm) piesele decapate prealabil in mediul de saturare. Agentul de carburare este format din granule de diametru 3,5-10mm din lemn de mangal de lemn de mesteacan sau stejar, rezistent la compresiune si pur din punct de vedere al P si S ca si semi-cocs de huila sau cocs de turba. Pentru accelerarea carburarii se adauga 20-25%BaCo3 si pana la 3,5%CaCo3 pentru a preveni sinterizarea. Cutiile se inchid etans cu un capac lipit cu argila refractara. La temperatura de incalzire 910-930˚C, carbunele incandescent reactioneaza chimic cu oxigenul intragranular, formand dioxidul de carbon, care apoi este redus de carbunele incandescent la monoxidul de carbon capabil de disociere. C + O2 → CO2 CO2 + C → 2CO 2CO → CO2 + Catomic
Substanta de activare este redusa de carbunele incandescent la oxidul de bariu si monoxid de carbon. Dupa disocierea monoxidului, dioxidul de carbon format reactioineaza chimic cu oxidul de bariu si reface carbonatul de bariu, care reintra in circuit. BaCO3 + C → BaO + 2CO 2CO → CO2 + Catomic
CO2 +BaO → BaCO3 Timpul de mentinere la temperatura de carburare variaza in functie de dimensiunile cutiei de cementare si adancimea de carburare dorita. Pentru o cutie cu dimensiunea minima 150mm, pentru un strat gros de 1mm este necesara o mentinere de 8-10 ore. Este un procedeu cu productivitate mica, recomandat otelurilor cu graunte ereditar fin. Carburarea gazoasa, se executa prin incalzirea pieselor in cuptoare inchise etans intr-un mediu carburant gazos: gaz natural (CH4), amestecuri
de butan si propan, hidrocarburi lichide (benzen, kerose, syntol), atmosfere endoterme (20%CO, 40%H2, 40%N2) la care se adauga 5-8% CH4. Procedeul permite obtinerea unei concentratii exacte de carbon in strat, micsoreaza durata de mentinere, permite mecanizarea si automatizare procesului de cementare; se simplifica tratamentul termic ulterior, permitand calirea de la temperatura de cementare. La 930˚C pentru realizarea unui strat cementat de 0,7-1mm este necesara o durata de mentinere in cuptoarele continue 6-12 ore si de 3-10 ore in cuptoarele cu cuva. Se poate accelera procesul prin circularea gazului si cresterea temperaturii de carburare la 1000-1050˚C, daca otelul este cu grauinte ereditar fin. Este procedeul industrial de cementare a pieselor de serie mare. 3. Carburarea lichida se executa in bai desaruri topite care contin 78-85%Na2CO3, 10-15%NaCl, 6-8%SiC. Are cea cea redusa durata de carburare: 0,15-0,20mm grosime de strat in 30min, iar 1mm in 4-5 ore. Se preteaza la piese mici si prezinta dificultatea mentinerii constante a capacitatii de carburare a baii. Tratamentul termic aplicat pieselor carburate are ca scop: - corijarea structurii de supraincalzire din stratul cementat si miez, rezultata in urma mentinerii indelungate la temperatura de tratament; - durificarea stratului superficial si tenacitate in miez; - eliminarea retelei de cementita secundara aparuta in stratul superficial, ca urmare al suprasaturarii cu carbon. Se aplica urmatoarele variante de tratament termic (figura 9.38):
Calirea directa de la temperatura de cementare, urmata eventual de calire la temperaturi negative pentru reducerea cantitatii de austenita reziduala din strat si revenirea joasa. Nu corijeaza structura de
supraincalzire din miez si strat si de aceea se recomanda la otelurilor cu graunte ereditar fin. Calirea directa se aplica frecvent la carburarea gazoasa, dupa iesirea piesei din cuptor si racire in aer pana la 840-860˚C. Calirea simpla consta dintr-o normalizare prin racirea in aer a piesei iesite de la cementare in scopul finisarii granulatiei si a anularii retelei de cementita secundara, urmata de calirea martensitica a stratului superficial de la temperaturi >Ac 1 si revenire joasa. Se aplica pieselor cu graunte ereditar mare. Calirea dubla consta intr-o prima calire martensitica de la temperatura de calire a miezului (peste Ac 3 al miezului), care elimina reteaua de cementita secundara. A doua calire se efectueaza de la temperatura de calire a stratului superficial (peste Ac1), care ii asigura duritatea ridicata. Tratamentul final este revenirea joasa pentru obtinerea in stratul superficial a martensitei de revenire si pentru detensionare. Se aplica pieselor din otel cu graunte ereditar mare. Inconvenientul acestui tratament este complexitatea lui, deformarea crescuta a pieselor cu forme complexe, oxidarea si decarburarea suprafetei. Proprietatile pieselor cementate sunt: - duritatea stratului cementat 60-64HRC pentru otelul carbon si 5861HRC la otelul aliat cu o cantitate marita de austenita reziduala. Durificarea superficiala mareste rezistenta la uzura si la sarcini de contact. - rezistenta la soc mecanic datorata ductilitatii si tenacitatea miezului, a carui duritate variaza intre 20-40HRC; - se mareste rezistenta la oboseala ca urmare a formarii in stratul superficial a tensiunilor reziduale de compresiune (400-500 N/mm2). La un otel Cr-Ni (0,12%c; 1,3%Cr; 3,5%Ni) rezistenta la oboseala a epruvetelor fara concentratori de tensiune creste de la 560 la 750N/mm2, iar in prezenta unei crestaturi de la 220 la 560N/mm 2; scade sensibilitatea la crestaturi. Aplicatii: arbori, pene, came, bucse de uzura, roti dintate, bolturi pentru piston, melci, etc. Otelurile pentru cementare sunt oteluri pentru constructii de masini care contin sub 0,25%C: oteluri carbon de calitate (OLC10, OLC15, OLC20) si oteluri slab aliate (15Cr08, 13CrNi30, 18MnCr10, 18MoCrNi13, 18MoCrNi35, 20MoNi35, 21TiMnCr12,etc).
