Копанев Н.В.«КАК ЗАКАЛЯЮТ СТАЛЬ»Сарафанников В.Н.«СКАЗ ПРО ДЕДКУ, БАБКУ И… СЕТКУ»Савельев А.А.«О КОРОБКЕ ЗДАНИЯ»Пахомова Н.Г.«ИЗ КЛАДОВОЙ ПРИРОДЫ»---Журнал «СДЕЛАЙ САМ»№ 2∙2005Подписная научно-популярная серия
От редакции
Уважаемые читатели, друзья!
Весь мир, так или иначе, отмечает в мае 2005 года 60-летие со дня окончания одной из страшнейших войн — Второй мировой!
Для нас, жителей России, наших соотечественников за рубежом — это 60-я годовщина завершения Великой Отечественной войны! И сегодня в России нет семьи, не опаленной этой войной. Поэтому мы шлем всем вам поздравления с этим замечательным юбилеем, и вместе с вами скорбим об ушедших, но нас защитивших! Особое слово ныне здравствующим участникам Великой Отечественной…
Дорогие ветераны фронта и тыла! Примите самые сердечные поздравления с 60-й годовщиной освобождения нашей Родины от фашистских захватчиков! С каждым годом мы всё дальше от событий Великой Отечественной войны, но слава о подвигах народа будет жить вечно. В эти дни мы вспоминаем о славном героическом прошлом нашей страны, преклоняемся перед соотечественниками, которые выстояли в пекле самой жестокой войны и подарили нам жизнь. Благодарность Вам и низкий поклон от живущих! От всего сердца желаем Вам крепкого здоровья и долголетия, бодрости духа и оптимизма, семейного благополучия и побольше радости! Пусть успехи детей, внуков и правнуков вселяют в Вас веру в будущее нашей Родины!
С праздником Победы!
От имени коллектива Издательства “Знание”, с глубоким уважением,
Директор-Главный редактор Издательства, профессор О.Н. Нифонтов
УМЕЛЬЦЫ — УМЕЛЬЦАМ
Как закаляют сталь
Н.В.Копанев
Здравствуйте, уважаемая редакция!
Желаю вам доброго здоровья, творческих успехов, а также желаю, чтобы тираж журнала рос и множился.
Ведь многие советы на его страницах и разные рекомендации умельцев просто облегчают нашу и без того нелегкую жизнь.
Вот совсем свежий пример: в № 3 за 2003 г. в журнале была опубликована статья про подключение автоматических стиральных машин (СМА). И когда мы с женой приобрели дорогостоящий итальянский агрегат, у меня уже не было сомнения в его подключении, и выполнил монтаж на «хорошо», сохранив при этом немалые деньги.
А теперь мне тоже захотелось поделиться с умельцами некоторыми секретами по выбору стали для дереворежущих резцов и кухонных ножей, а также ковке и термообработке этих сталей. Надеюсь, что мои советы окажут необходимую помощь тем мастерам и умельцам, кто привык делать все своими руками.
Иметь отличные резцы по дереву — мечта не только любителей резьбы по дереву, но и мастеров со стажем.
Хорошие, фирменные резцы стоят нынче дорого, не всякому резчику они по карману, да и опасность подделки таких резцов существует реально.
Опасаясь подделки и дороговизны, многие резчики делают резцы самостоятельно из стали напильников, автомобильных рессор, различного медицинского оборудования. Вот только качество самодельного инструмента порой сильно разочаровывает. Не хотели резать эти резцы древесину, либо выкрашивались на сучках, либо требовали частой заточки.
Начинающий резчик обычно терпит такое положение дел, потому что думает, что необходимой стали для резцов в наше время днем с огнем не сыскать.
Ну а резчик со стажем бежит в магазин, отдавая за комплект резцов немалые деньги.
Для изготовления инструмента с высокими режущими свойствами я рекомендую применять только высококачественную инструментальную сталь: углеродистую, легированную, быстрорежущую. Самыми доступными и дешевыми являются углеродистые инструментальные стали марок У7-У13. Буква «У» означает, что сталь углеродистая, цифра — содержание углерода в сотых долях процента.
С повышением содержания углерода в этих сталях (от 0,7 и до 1,3 %) растут твердость, предел прочности, но снижается пластичность, способность сопротивляться ударным нагрузкам. Поэтому сталь с меньшим содержанием углерода (У7) используют для инструмента, испытывающего ударные нагрузки (молотки, керны). А сталь с высоким содержанием углерода (У12, У13) используют для изготовления инструмента, от которого требуется высокая твердость рабочей поверхности (надфили, напильники).
Наиболее применяемые в быту углеродистые инструментальные стали приведены в табл. 1.
Таблица 1. Назначение углеродистых инструментальных сталей
Наименование стали ∙ Марка стали ∙ Назначение
Углеродистая инструментальная ∙У7; У7А∙Слесарные зубила, молотки, кузнечный инструмент, керны, отвертки, косы, топоры
Углеродистая инструментальная ∙У8; У8А∙Ручной столярный инструмент, ножницы, рамные пилы, ножи рубильных машин
Углеродистая инструментальная высокой твердости ∙У10; У10А∙Ручной инструмент, ленточные пилы, фрезы малого диаметра, сверла по дереву
Углеродистая инструментальная повышенной твердости ∙У12; У13∙Слесарные напильники, надфили, ножовочные полотна по металлу, резцы по дереву, гравирный инструмент
Вместе с тем эти стали имеют и свои недостатки, на которые необходимо обращать внимание умельцам. Узкий интервал закалочных температур, необходимость закалки инструмента в воде, что вызывает деформацию и коробление готового инструмента. Углеродистые стали можно использовать для легких условий работ, так как высокая твердость инструмента резко снижается при его нагреве свыше 200 °C.
Для улучшения механических, физических и технологических свойств сталь дополнительно легируют хромом, вольфрамом, ванадием. Суммарное содержание легирующих элементов невелико (от 1 до 6 %), но, являясь сильными карбидообразующими элементами, они увеличивают твердость закаленной стали и значительно повышают ее износостойкость.
Наиболее распространенные марки легированных инструментальных сталей, применяемых для изготовления инструмента, приведены в табл. 2.
Таблица 2.Назначение легированных инструментальных сталей
Наименование стали ∙ Марка стали ∙ Назначение
Хромо-вольфрамовая, повышенной вязкости ∙6ХВ; 7ХВ∙Рамные пилы, слесарные, кузнечные зубила
Хромо-ванадиевая, высокой твердости ∙9ХФ∙Ножи стружечных станков, ленточные рамные и круглые пилы, фрезы
Хромо-кремнистая, высокой твердости ∙9ХС ∙Лерки, сверла, метчики, развертки, зенкера
Шарикоподшипниковая, высокой твердости ∙ШX15∙Полотна для резки рельсов, ручной столярный инструмент, резцы по дереву
Хромо-молибденовая, высокой твердости ∙X12M∙Режущий инструмент, работающий в легких условиях, мерительный инструмент, ножи кухонные
Коррозионностойкая, средней твердости ∙40X13 ∙Хирургический инструмент, пружины; предметы домашнего обихода, ножи
Коррозионностойкая, высокой твердости ∙95X18 ∙Шарикоподшипники для агрессивных сред, ножи высшего качества
Жаропрочные нержавеющие, высокой твердости ∙45X22; Н4М3; 55X20; Г9АМ4∙Выпускные клапаны дизельных моторов, детали турбин, ножи высшего качества, особопрочные
Свою высокую твердость и износостойкость эти стали сохраняют в процессе работы при нагреве инструмента до 250 °C. К недостаткам легированных сталей следует отнести их высокую стоимость и дефицитность легирующих элементов. При высоких скоростях и силах резания необходимо применять инструмент, изготовленный из быстрорежущей стали. Эти стали в отличие от других инструментальных сталей обладают красностойкостью, то есть способность сохранять твердость и износостойкость при нагреве инструмента до 620 °C. Основными легирующими элементами быстрорежущих сталей, обеспечивающих их красностойкость, являются вольфрам и молибден. Быстрорежущую сталь обозначают буквой «Р», следующая за ней цифра — содержание вольфрама в процентах. Содержание углерода в этих сталях составляет 0,7–1 %.
В последние годы в деревообрабатывающей промышленности нашли широкое применение стали переходной группы — полутеплостойкие. Эти стали по сравнению с быстрорежущими содержат меньшее количество легирующих элементов. Они дешевле, допускают нагрев инструмента во время работы до 300–500 °C. Из быстрорежущей стали целесообразно изготавливать только режущий элемент в виде наварной пластины или вставного зуба, а корпус инструмента при этом делать из обычной стали. Наиболее распространенные марки полутеплостойких и быстрорежущих сталей, применяемых для изготовления инструмента, приведены в табл. 3.
Таблица 3.Назначение быстрорежущих сталей, применяемых в деревообработке
Наименование стали ∙ Марка стали ∙ Назначение
Хромисто-вольфрамо-ванадиевая, полутеплостойкая ∙Х6ВФ ∙Ножи фрезерных станков, фрезерные цепочки, концевые фрезы, полотна по металлу
Хромисто-вольфрамо-ванадиевая, полутеплостойкая ∙8Х4ВФ1∙Концевые фрезы, ножи сборных фрез, фрезы насадные
Вольфрамовые теплостойкие ∙ Р9; Р18∙Ножи сборных фрез, сперла, развертки, токарные резцы
Вольфрамо-молибденовая, теплостойкая ∙Р6М5∙Сверла, фрезы насадные, полотна ножовок по металлу
Следует иметь в виду, что все положительные свойства инструментальных легированных и быстрорежущих сталей проявляются в полной мере лишь при условии их правильной термообработки. Целью термической обработки сталей является изменение их структуры при нагреве до определенной температуры, а затем охлаждение с различной скоростью. Правильно проведенная термообработка придает инструментальной стали высокую твердость, прочность, износостойкость и достаточную вязкость.