Термічна обробка металів
Моделісту часто доводиться стикатися з необхідністю підвищити міцність і твердість металу, інструменту або готового виробу, а іноді, навпаки, зробити метал більш м'яким, легше піддається обробці. Цього можна досягти термічною обробкою, що полягає в нагріванні матеріалу до певної температури з наступним швидким або повільним охолодженням.
Нагрівання деталей найзручніше проводити в електричних, так званих муфельних, печах. У практиці моделювання також з успіхом застосовують паяльні лампи, бензинові та газові пальники.
Термічна обробка стали
Термічна обробка стали розділяється на загартовування, відпустка і отжиг.
Загартовування стали застосовується для підвищення її твердості. М'які маловуглецеві стали не гартуються, вуглецеві та інструментальні стали збільшують свою твердість при загартуванню в три-чотири рази.
Процес загартовування полягає в нагріванні стали приблизно до температури 820 ° С і швидкому охолодженні в маслі або воді.
Таблиця "Термічна обробка інструменту"
У загартованому стані сталь має високу стійкість та разом з тим крихкістю.
Щоб надати стали в'язкість, проводиться так званий відпустку стали після гарту. Для цього її нагрівають до 220-300 ° С і охолоджують у воді або маслі. Твердість стали дещо зменшується, так як структура її змінюється і вона стає більш в'язкою. Змінюючи температуру відпустки, можна отримати різні механічні властивості. При нагріванні стали на повітрі її поверхню забарвлюється в різні кольори, звані квітами мінливості. Кожен колір мінливості відповідає цілком певній температурі і може служити дороговказом для визначення ступеня нагріву при відпустці стали.
Таблиця "Температури відпустки і кольори мінливості різного інструменту після гарту"
Температура відпустки, ° С
Свердла перові, плашки, зенковки, розгортки, матриці і пуансони вирубні, цанги, чертилки, шабери, фрези
Різці (розжарювати робочу частину), мітчики, косинці і лінійки лекальні, кондукторні втулки, центри, полотна ножівок і лобзиків
Коли температура нагріву для відпустки буде достатньою, деталь беруть пінцетом або щипцями і швидко охолоджують у воді або маслі. Ступінь відпустки пробують на краю деталі оксамитовим надфілем. Чим м'якше відпущена деталь, тим легше "бере" її надфіль. За загартованої і неотпущенной деталі надфіль ковзає, як по склу.
Відпал стали служить для виконання завдання, зворотній загартуванню. У тих випадках, коли загартовану деталь потрібно обробляти ріжучим інструментом, необхідно провести її отжиг. Відпал стали полягає в нагріванні її до температури 800-900 ° С з подальшим повільним охолодженням. Після відпалу сталь легко піддається обробці.
Маловуглецева сталь віджигається таким же способом. Її отжиг необхідний в тих випадках, коли після прокатки вона має підвищену твердість (в результаті нагартовки - ущільнення матеріалу), а для виготовлення деталей потрібна підвищена в'язкість (наприклад, при штампуванні, витяжці і т.п.).
Термічна обробка дюралюмінію
Термічна обробка дюралюмінію полягає в загартуванні і відпалі.
Дюралюміній має здатність змінювати свої механічні якості в залежності від теплового режиму обробки.
Загартовування дюралюмінію, або, як інакше називають, "облагородження", застосовується для підвищення його міцності. Процес загартування полягає в нагріванні до температури 500-510 ° С, витримка в нагрітому стані, причому час витримки залежить від товщини матеріалу, і охолодженні у воді.
Таблиця "Час витримки дюралюмінію при загартуванню"
Товщина матеріалу, мм
Загартування дюралюмінію відрізняється від гарту стали тим, що сталь підвищує свою твердість негайно, а дюралюміній поступово, протягом трьох-чотирьох днів при кімнатній температурі. Цей процес наростання твердості носить назву старіння і позначається буквою Т. Відповідно Т1 позначає систему термообробки протягом 8-10 год при 160 ° С, а Т2 систему термообробки протягом 10 год при 120 ° С (в останньому випадку матеріал більш коррозіеустойчів).
Відразу після гарту дюралюміній стає пластичним, легко гнеться і добре піддається виколотка. З плином часу він збільшує свою твердість, але втрачає пластичність і не витримує навіть дворазових перегинів.
Відпал дюралюмінію надає йому постійну пластичність. Відпал полягає в нагріванні до температури 360 ° С, витримці при цій температурі і охолодженні у воді або на повітрі. Після відпалу дюралюміній стає м'яким, може витримувати глибокі вибивання і тиск. Міцність відпаленого дюралюмінію майже вдвічі нижче, ніж загартованого.
Для приблизного визначення температури нагріву існує два способи. За першим способом при відпалі водять дерев'яної лучиною по нагрітої поверхні металу. При досягненні температури відпалу лучинка починає обвуглюватися і залишає темний слід. За другим способом поверхню металу змащують тонким шаром мінерального масла і поступово нагрівають. При температурі, близькій до 300 ° С, масло потемніє, а при подальшому підвищенні температури відпалу поступово зникає.
Термічна обробка латуні
Термічна обробка латуні полягає тільки в відпалі. При обробці тиском або вибивання деталей, виготовлених з латуні, бажано підвищити її пластичність. Для цього латунь нагрівають до температури трохи більше 500 ° С і дають охолонути на повітрі. Після відпалу латунь стає м'якою і легко гнеться і вибивають. При подальшій обробці тиском, прокатування і вибиванням латунь знову нагартовивается і стає жорсткою. У цьому випадку проводять повторний відпал. При глибоких витяжках, щоб уникнути утворення тріщин, латунь доводиться літати кілька разів.