Je možné svařit sekeru?

Kovář Valery Samovich: „Na příkladu sekery chci mluvit o tepelném zpracování oceli doma, které zahrnuje tři fáze: žíhání, kalení a popouštění. Potřeba kalení vzniká, pokud výrobce poruší technologii tepelného zpracování.

Kalení sekery doma

Pokud se sekera během používání rychle otupí a na hrotu se objeví promáčkliny, pak je ocel měkká. A to znamená, že sekera není kalená. A pokud se hrot odštípne nebo praskne, to znamená, že ocel je velmi tvrdá a křehká, pak je to možné, pokud po kalení nebylo provedeno popouštění.“ Čistý pilník s jemným vrubem nám pomůže vyhodnotit tvrdost oceli, potažmo kvalitu kalení.

Pokud je tvrdost oceli vysoká, pilník po ní klouže téměř bez zachycení. Pokud je tvrdost oceli střední, tak to pilník trochu unese. A pokud je tvrdost oceli nízká a pilník to snadno unese, znamená to, že ocel není kalená, nebo byla porušena technologie tepelného zpracování. V případě této sekery to pilník snadno odnese. V tomto případě, stejně jako v případě zvýšené křehkosti, je sekera podrobena úplnému cyklu tepelného zpracování. Nejprve žíhání a poté kalení a temperování. Za správné kalení sekery se považuje kalení, při kterém jsou různé části sekery kaleny různě. V oblasti čepele, ve vzdálenosti asi tři centimetry od špičky, by měla být tvrdost oceli vysoká. Tvrdost zbytku sekery by měla být mnohem menší. Toto kalení zajišťuje odolnost čepele proti opotřebení a tažnost zbytku. A to je záruka, že při provozu nepraskne pažba nebo se neulomí čepel.

GOST 18578 – 89 Stavební osy

Dalším bodem, který potřebujeme znát, abychom provedli účinné tepelné zpracování, je druh oceli, ze které je sekera vyrobena. Všechny stavební osy, které byly vyrobeny v Sovětském svazu a jsou nyní vyráběny v postsovětském prostoru, musí odpovídat GOST 18578 – 89 Stavební osy. Tato GOST specifikuje třídy oceli pro výrobu os. Každá z těchto ocelí má své vlastní teplotní režimy tepelného zpracování. A vaše vlastní hasicí média.

Můžete se o tom dozvědět v knihách o jakosti oceli nebo v příručkách pro termisty, které jsou volně dostupné v knihovně. Chci však zdůraznit skutečnost, že hlavními materiály pro výrobu seker jsou oceli U7 a U7A. Sekera, kterou jsem si vybral pro pokusy, má zn.

Nahoře je rok výroby 1963. Vlevo je velikost podle GOST A2. Na pravé straně je ocel. Ze kterého je vyrobena sekera. Toto je nástroj z uhlíkové oceli U7. Režimy tepelného zpracování oceli U7 jsou následující:

Před tepelným zpracováním se musí ostří sekery otupovat tak, aby její tloušťka byla přibližně jeden milimetr.

Žíhání

Začněme tedy tepelnou úpravou. První operace se nazývá žíhání. Před kalením sekery nebo jakéhokoli jiného nástroje je nutné jej vyžíhat. Žíhání je jakési vynulování strukturní paměti kovu. Spočívá v zahřátí celého nástroje na teplotu 740-760 stupňů a jeho postupném ochlazení na 550 stupňů. Při rychlosti přibližně 30-50 stupňů za hodinu. Žíhání se nejlépe provádí v cihelné peci. Nejdůležitější otázkou je, jak určit teplotu kovu. Profesionál snadno určí teplotu podle barvy. No, obyčejný magnet přijde na pomoc začátečníkovi.

Faktem je, že ocel, stejně jako železo, přestává být magnetická při teplotě 768 stupňů. Jak se magnet zahřívá, kontrolujeme, zda je ocel magnetická. Když se magnet přestane lepit na ocel, znamená to, že teplota naší sekery přesáhla 768 stupňů a není třeba ji dále zahřívat. Barvu záře si pamatujeme pro teplotu 768 stupňů. Říká se tomu červeno-vínová. Tyto znalosti budeme potřebovat při kalení, které se provádí při teplotě 800-830 stupňů, což odpovídá přechodu z tmavě červené do červené. Na obrazovce vidíte tabulku tepelných a matných barev pro uhlíkovou ocel.

Upozorňuji na skutečnost, že fotoaparát zkresluje skutečnou barvu a tím ji zesvětluje. Tak bylo dosaženo teploty potřebné pro žíhání. Odsuneme uhlíky od sekery, zavřeme kamna, zavřeme hlavní ventil a necháme 10 hodin sekeru vychladnout. Během procesu žíhání se zlepšuje mikrostruktura kovu, uvolňuje se vnitřní pnutí a snižuje se tvrdost. Po ochlazení žíhaná ocel změkne a lze ji snadno vzít pilníkem.

Kalení

Další operací tepelného zpracování je kalení. Jak jsem již řekl, ocel třídy U7 je kalena při teplotě 800-830 stupňů. Sekeru můžete nahřívat nad ohněm, v peci nebo zděné peci. Jakmile kov přestane být magnetický, počkejte ještě několik minut a poté pokračujte k vytvrzování. Kalení se provádí ve dvou prostředích. První médium je voda ohřátá na 30 stupňů. Druhým je olej. Čepel sekery ponoříme 3-4 centimetry do vody. Intenzivně s ním pohybujeme, aby parní polštář nepřekážel při chlazení. Doba strávená ve vodě je asi 3 sekundy. Poté sekeru zcela ponořte do oleje. Protože se olej může vznítit, mějte připravený kus silné látky. Aby se s ním v případě požáru uzavřel kbelík a zastavil se přístup kyslíku pro hoření. Kontrolujeme tvrdost oceli po kalení.

Čepel se po kalení ukázala jako velmi tvrdá, a tedy křehká. Proto bude nutné temperováním učinit měkčí a pružnější. Aby byly jasně vidět barvy laku během a po temperování, očistíme sekeru drátěným kolečkem. To je to, co nakonec máme.

Dovolená

Poslední operace tepelného zpracování se nazývá temperování. Popouštění je nezbytné pro snížení křehkosti kalené oceli a zmírnění vnitřních pnutí v kovu, která se objevila během procesu kalení. Peču v běžné troubě. Sekera se udržuje po dobu jedné hodiny při teplotě 300 stupňů a poté se ochladí na vzduchu. Tohle je fešák, kterého jsme dostali po naší dovolené. Barva laku je modrá, což naznačuje, že teplota popouštění byla přibližně 300 stupňů. Tuto barvu můžete vidět, pokud určitým způsobem otočíte kovový povrch směrem ke světlu. Po temperování zkontrolujeme tvrdost kovu a přesvědčíme se, že ostří trochu změklo. Jak již víme, teplota kalení oceli U7 je 800-830 stupňů. A to nelze snížit. Při nižších teplotách nemusí k vytvrzení vůbec dojít. Co ale dělat, když po kalení potřebujeme získat tažnou ocel s relativně nízkou tvrdostí? V této situaci ocel kalíme podle očekávání, ale zvyšujeme teplotu popouštění. Čím vyšší je teplota popouštění, tím bude ocel po popouštění tažnější a měkčí. Údaje o tvrdosti ocelí po popouštění v závislosti na popouštěcí teplotě jsou pro každou jakost k dispozici v knihách jakosti oceli.

Kalení samovolným temperováním

Další metodou kalení nástroje je samopopouštění. Nejprve se nástroj zahřeje v peci na kalicí teplotu. Poté se řezná část ochladí na teplotu 150-170 stupňů. Poté se řezná část očistí od vodního kamene, aby byly vidět matné barvy. Podívejme se, jak bude fialová barva vypadat. Nástroj je udržován na vzduchu, dokud teplo z horké části nezahřeje chlazenou část na teplotu 250-300 stupňů. To posuzujeme podle barvy laku. Všechno je fialové. Chladný. Voda se používá jako zhášecí médium. Pouze pro ochlazení řezné části se zahřeje na 30 stupňů. A pro konečné ochlazení sekery se zahřeje na 50 stupňů.