Gdje dobiti čelik u industrijskom obrtu 2. Tehnologija samoproizvodnje damasta i Damask čelika

Čelik: vrste, svojstva, kvalitete, proizvodnja

Čelik i proizvodi od njega toliko su se učvrstili u životu i životu modernog čovjeka da je teško zamisliti postojanje bez metalnih predmeta. Kada je riječ o posuđu, sitnom alatu, kućanskim aparatima i opremi, uopće nije potrebno znati marku, klasifikaciju legura i područja njihove primjene.

Ova informacija je važna za one koji odluče započeti izgradnju vlastitog stambenog prostora, a ne znaju koji su metalni proizvodi prikladni za te svrhe. Dakle, o tome što je čelik, koje vrste čelika postoje i kakva svojstva ima ova trenutno popularna legura, bit će riječi u građevinskom časopisu.

Što je čelik i kako se razlikuje od lijevanog željeza?

Legura željeza i ugljika - to je dobro poznati čelik. Tipično, udio ugljika u leguri varira od 0,1 do 2,14%. Povećanje koncentracije ugljika čini čelik krhkim. Osim glavnih komponenti, legura također sadrži male količine magnezija, mangana i silicija, kao i štetne nečistoće sumpora i fosfora.

Osnovna svojstva čelika i lijevanog željeza vrlo su slična. Unatoč tome, postoje značajne razlike između njih:

• čelik je jači i tvrđi materijal od lijevanog željeza;
• lijevano željezo, unatoč varljivoj masivnosti proizvoda od lijevanog željeza, lakši je materijal;
• budući da čelik sadrži zanemariv postotak ugljika, lakše ga je obraditi. Za lijevano željezo preferira se lijevanje;
• proizvodi od lijevanog željeza bolje zadržavaju toplinu, zbog činjenice da je njegova toplinska vodljivost mnogo niža od čelika;
• kaljenje metala, koje povećava čvrstoću materijala, nemoguće je u odnosu na lijevano željezo.

Prednosti i nedostaci čeličnih legura

Budući da postoji ogroman broj brendova, a još više proizvoda iz njih, postalo je bespredmetno govoriti o prednostima i manama. Štoviše, svojstva metala uvelike ovise o tehnologiji proizvodnje i obrade.

Kao rezultat toga, možemo istaknuti samo nekoliko općih prednosti čelika, kao što su:

• čvrstoća i tvrdoća;
• viskoznost i elastičnost, odnosno sposobnost da se ne deformira i izdrži udarna, statička i dinamička opterećenja;
• dostupnost za različite metode obrade;
• izdržljivost i povećana otpornost na habanje u usporedbi s drugim metalima;
• dostupnost sirovinske baze, učinkovitost proizvodnih tehnologija.

Nažalost, postoje i neki nedostaci:

• nestabilnost na koroziju, uključujući visoku razinu elektrokemijske korozije;
• čelik je teški metal;
• proizvodnja proizvoda od čelika provodi se u nekoliko faza, kršenje tehnologije u bilo kojoj od njih dovodi do smanjenja kvalitete.

Danas je teško odrediti količinu proizvedenih i korištenih legura čelika. Također ih nije lako klasificirati, jer njihova svojstva ovise o mnogim parametrima, kao što su sastav, priroda i količina dodataka, način proizvodnje i prerade, namjena i mnogi drugi.

Po kvaliteti Uobičajeno je razlikovati obične, kvalitetne, visokokvalitetne i ekstra kvalitetni čelici. Udio štetnih nečistoća glavni je kriterij za određivanje kvalitete legure. Za obične čelike karakteristične su veće vrijednosti udjela nečistoća nego za posebno kvalitetne legure.

Kemijski sastav čelika . Proizvodnja legura željeza temelji se na njegovoj sposobnosti da pri različitim temperaturama stvara različite strukturne faze, tzv. polimorfizam. Zbog te sposobnosti nečistoće otopljene u željezu stvaraju legure različitog sastava. Uobičajeno je da se legure čelika dijele na karbonatan I dopiran.

Čelik je, po definiciji, legura željeza s ugljikom čija koncentracija određuje njegova svojstva: tvrdoću, čvrstoću, duktilnost, žilavost. Sastav ugljičnog čelika praktički ne sadrži dodatne aditive.

Osnovne nečistoće - mangan, magnezij i silicij nalaze se u minimalnim količinama i ne narušavaju njegova svojstva i kvalitete. Silicij i mangan imaju deoksidirajući učinak na leguru, povećavaju elastičnost, otpornost na habanje i otpornost na toplinu. Ali, u slučaju povećanja udjela, oni su legirajući elementi. Čelici s visokim sadržajem mangana gube svoja magnetska svojstva.

Nečistoće sumpora i fosfora mnogo su štetnije za obje vrste čelika. Sumpor, u kombinaciji sa željezom, pridonosi povećanju krtosti tijekom obrade na visokim temperaturama (valjanje, kovanje), povećanju zamora i smanjenju otpornosti na koroziju.

Fosfor, osobito s velikim udjelom ugljika u leguri, povećava njezinu krtost u normalnim temperaturnim uvjetima. Osim toga, postoji čitava skupina skrivenih štetnih nečistoća koje se ne mogu ukloniti tijekom taljenja. Ovi nemetalni uključci u obliku dušika, vodika i kisika, kada se toplo obrađuju, čine metal labavijim.

Ugljični čelici podijeljeni su u vrste, koje karakterizira udio sadržaja ugljika:

• visokougljične legure uključuju legure s udjelom većim od 0,6%;
• u legurama srednjeg ugljika koncentracija ugljika kreće se od 0,25 do 0,6%;
• dopuštene vrijednosti tipične za čelike s niskim udjelom ugljika - ne više od 0,25%.

Legirani čelici se dijele na:

- nisko legirani, s udjelom aditiva za legiranje ne više od 2,5%;

- srednje legirani, s udjelom dodatnih elemenata do 10%;

- visokolegirani, u kojima je udio legirajućih elemenata veći od 10%.

Legirane čelike karakterizira niska koncentracija ugljika i prisutnost raznih aditiva za legiranje.

Sukladno namjeni čelika dijele se na skupine konstrukcijskih, alatnih i namjenskih čelika.

Svaka skupina je podijeljena u podskupine i tipove koji određuju svojstva, značajke i primjenu legura.

Konstrukcijski čelici uključuju:

1. Konstrukcija, glavno svojstvo im je dobra zavarljivost, to su niskolegirane legure uobičajene kvalitete.
2. Za hladno utiskivanje koriste se valjani proizvodi od legura s niskim udjelom ugljika uobičajene kvalitete.
3. Cementiran, koristi se u proizvodnji dijelova s ​​površinskom abrazijom.
4. Visoke čvrstoće karakterizira dvostruki prag čvrstoće u odnosu na druge konstruktivne vrste.
5. Čelici za opruge s dodatkom vanadija, broma, silicija, kroma i mangana dizajnirani su za dugotrajno očuvanje elastičnosti.
6. Čelici za kuglične ležajeve s visokim udjelom dodatka ugljika i kroma, koji se odlikuju posebnom otpornošću na trošenje, čvrstoćom i izdržljivošću.
7. Automatski, sadrže nečistoće sumpora, olova, telura i selena, olakšavajući obradu alatnim strojevima - automatskim strojevima, na kojima se vrši proizvodnja masovnih dijelova
8. Nehrđajući, to uključuje legure s visokim sadržajem kroma i nikla. Koncentracija ugljika u takvim legurama je minimalna.

Vrste alatnog čelika

Postati instrumentalna namjena ja ima nekoliko varijanti:

• Koriste se u proizvodnji alata za rezanje, a uključuju neke vrste ugljičnog, legiranog i brzoreznog čelika.
• Mjerni alati izrađuju se od dovoljno tvrdih legura s otpornošću na habanje i sposobnošću održavanja konstantnih dimenzija, a za to se najčešće koristi kaljeni i cementirani čelik.
• Čelik za kalupe odlikuje se tvrdoćom, otpornošću na toplinu i prokaljivošću. Ova vrsta je podijeljena na podvrste, koje uključuju valjkaste legure i čelike za višetemperaturnu obradu.

DO S dizalica za posebne namjene uključuju vrste čelika koje se koriste u određenim proizvodnim područjima:

• elektročelici - od njih se proizvode magnetske žice;
• superinvari - koriste se u proizvodnji visoko preciznih instrumenata;
• otporan na toplinu - rad na temperaturama iznad 900 ° C;
• otporan na toplinu - može raditi na visokim temperaturama u opterećenim uvjetima.

čelična struktura

Koncentracija ugljika u leguri određuje ne samo svojstva metala, već i njegovu unutarnju strukturu. Na primjer, legure s niskim i srednjim udjelom ugljika imaju strukturu koja se sastoji od ferita i perlita. S povećanjem udjela ugljika počinje stvaranje sekundarnog cementita. Legirani čelik također mijenja strukturu legure.

Prema strukturi čelik može biti:

• perlitni - s niskim sadržajem aditiva za legiranje;
• martenzitni - čelici sa smanjenom kritičnom brzinom kaljenja i prosječnom razinom legiranih nečistoća;
• austenitne - visokolegirane legure koje se koriste u agresivnim okruženjima.

Žareni čelici se dijele na:

• hipoeutektoidni čelik, s koncentracijom ugljika manjom od 0,8%;
• hipereutektoidni čelik, koji se sastoji od perlita i cementita, koristi se kao alat;
• karbid (ledeburit) - uključuje brzorezne čelike;
• feritni - visokolegirani čelik s niskim udjelom ugljika.

Metode i tehnologije izrade čelika

Struktura ove legure, njezin sastav i svojstva ovise o tehnologiji proizvodnje čelika. Obični čelici proizvode se u otvorenim pećima ili konvertorima. U pravilu su zasićeni značajnom količinom nemetalnih nečistoća.

Visokokvalitetne legure proizvode se pomoću električnih peći. U procesu elektrotaljenja troske nastaju posebno kvalitetni legirani čelici koji sadrže minimalnu količinu štetnih primjesa.

U proizvodnji čelika, proces deoksidacije se koristi za uklanjanje kisika iz strukture legure. Količina uklonjenog kisika ovisi o tome koji su čelici dobiveni: slabo dezoksidirani, potpuno dezoksidirani ili poludezoksidirani. Klasificiraju se kao kipuće, mirne i polumirne.

Vrste čelika

Unatoč činjenici da je čelik nedvosmisleno prepoznat kao najtraženija legura željeza, jedinstveni sustav označavanja njegovih vrsta još nije razvijen. Najjednostavniji i najpopularniji je alfanumeričko označavanje.

Visokokvalitetni ugljični čelici označavaju se slovom “U” i dvoznamenkastom brojčanom vrijednošću (u stotinkama %) razine ugljika u svom sastavu (U11).U klasi običnih ugljičnih čelika iza slova je oznaka broj koji označava količinu ugljika u desetinkama% - U8.

Slova se također koriste u označavanju legiranih čelika. Oni označavaju glavni element koji se koristi za legiranje. Sljedeća slika prikazuje koncentraciju ovog elementa u sastavu čelika. Prije slova stavite broj koji odgovara udjelu ugljika u metalu u stotinkama%.

Na primjer, slovo "A" na kraju marke visokokvalitetne legure označava njezinu kvalitetu. Isto slovo u sredini marke obavještava o glavnom legirajućem elementu, u ovom slučaju to je dušik. Slovo na početku marke označava da se radi o automatskom čeliku.

Slovo "Sh" na kraju oznake, ispisano kroz crticu, ukazuje da se radi o posebno visokokvalitetnoj leguri. Visokokvalitetni čelici nemaju slova "A" i "Sh" u oznaci. Osim toga, postoji dodatna oznaka koja ukazuje na posebne karakteristike čelika. Tako su, na primjer, magnetske legure označene slovom "E", a električne - "E".

Alfanumeričko označavanje možda je jedno od najjednostavnijih i najrazumljivijih potrošaču. Drugi, složeniji, dostupni su samo stručnjacima.

Moderna nijansa Damask čelika razlikuje se od originalnog Damask čelika iz prošlosti. Povijesno gledano, Damask se smatrao loncem. Imao je vrlo visok sadržaj ugljika i imao je karakterističnu površinu zbog svoje kristalne strukture.

Damaščanski čelik dobio je ime jer su križari na putu za Svetu Zemlju u gradu Damasku nabavili nove oštrice od ovog izvrsnog čelika (superiornog srednjovjekovnom europskom čeliku). Međutim, moderna verzija čelika ima malo toga zajedničkog s prošlošću i više je nalik kiselinom nagrizanom čeliku.

Damask, koji je ovdje prikazan, jedna je od najmodernijih opcija. Uže Damask je možda jedan od najlakših načina za kovanje Damaska ​​sa složenim uzorkom. Za razliku od drugih metoda, ova metoda ne zahtijeva preklapanje i, zapravo, ima gotov oblik.

Korak 1: Sigurnosne mjere

Najvažnija je sigurnost. Proces proizvodnje uključuje kovanje, brušenje i umakanje metala u kemikalije, stoga je važno koristiti odgovarajuću sigurnosnu opremu.

Za fazu kovačkog zavarivanja (kovačko zavarivanje) mnogi ljudi koji obavljaju bilo kakve kovačke radove poznaju osnovnu zaštitnu opremu: rukavice, pregača, zatvorene cipele itd. Međutim, uvjeti nisu uvijek ispunjeni. Svi znaju da je zaštita očiju važna, ali za ovakav posao potrebna vam je posebna vrsta zaštite. Gornja i jedina fotografija u ovom dijelu su neodimijske naočale. Razlog tome je što su takve naočale jednostavno neophodne za takav rad.

Stručnjaci ovu zaštitu često zanemaruju, ali ne ponavljajte za njima. Toplina potrebna za kovačko zavarivanje stvara zračenje koje može uzrokovati gubitak vida tijekom dugog vremenskog razdoblja. Neodimijsko staklo, međutim, blokira većinu zračenja i štiti vaše oči. Imajte na umu: zaštitne naočale od neodima nisu isto što i kacige za zavarivanje ili sunčane naočale. Koristeći ih u kovačkom zavarivanju, vaše će se zjenice proširiti, a oči će dobiti još više zračenja.

Korak 2: Izrada praznina

Prije nego počnete raditi s kabelom, morate se pripremiti. Prije nego što uđe u vatru, trebate odrezati dio koji vam je potreban, kao na prvoj fotografiji. Odrezao sam 3 komada kabela od 30 cm promjera 2,5 cm pomoću pile za rezanje. Kabel možete rezati na bilo koji drugi način, pod uvjetom da budete sigurni da je kabel koji koristite izrađen od čelika bez upotrebe plastike i da čelik nije pocinčan, jer će toplina reagirati s premazom ispuštati plinove koji mogu dovesti do teškog trovanja, pa čak i smrti. Imajte to na umu kada tražite kabel.

Osim toga, ako prvi put pokušavate napraviti ovakav proizvod, možda nećete odmah uzeti tako debeo kabel, već uzmite npr. promjer od 1 - 1,5 cm. Nećete dobiti veliki i debeli proizvod, ali ćete se dobro uvježbati prije složenijih projekata.

Obavezno zategnite krajeve kabela čeličnom žicom nakon rezanja. To je učinjeno tako da tkanje ne cvjeta tijekom prvih faza rada. Obavezno koristite običnu čeličnu žicu, jer se druge žice koje su obložene ili izrađene od drugog materijala mogu rastopiti ili reagirati s toplinom i uništiti cijeli proizvod.

Svatko tko vlastitim rukama izrađuje čelik od Damaska ​​ima svoj popis koraka ili tajni koje naizgled ubrzavaju i pojednostavljuju proces izrade. Potičem vas da putem pokušaja i pogrešaka smislite vlastiti plan koji je optimalan za vas osobno.

Počinjem natapanjem svog hladnog metala u WD40 dok se potpuno ne zasiti, a zatim ga sve polijem običnim boraksom prije nego što ga stavim na vatru. I boraks i WD40 potrebni su za sprječavanje oksidacije, koja može onemogućiti kovačko zavarivanje.

Boraks se obično ne lijepi za metal kada je vruć ili mokar, a WD40 neće izgorjeti u kovačnici, tako da prvo namočim metal s WD40, a zatim ga pospem s boraksom, što je moj najbolji izbor.

Korak 3: Kovačko zavarivanje

Nakon stavljanja proizvoda u pećnicu, zagrijte ga do svijetle narančaste ili žute boje. Kad postigne odgovarajuću temperaturu, ostavite ga još minutu ili tako nešto da sav metal upije toplinu i ravnomjerno se zagrije.

Prije nego što počnete izvoditi udarce, morate uvrnuti kabel. Ispunjen je praznim prostorom, što je loše za kovačko zavarivanje. Pričvrstite jedan kraj kabela u škripac ili slično, a drugi upotrijebite bilo kojim alatom koji smatrate prikladnim (ja sam koristio kliješta) da uvrnete dijelove u smjeru u kojem je kabel već upleten.

Ovaj korak može zahtijevati nekoliko podgrijavanja. Nastavite uvijati kabel dok se ne prestane uvijati. Pazite da se kabel ne savije jer će cijeli postupak postati mnogo teži.

Svaki put, prije nego što stavite kabel u vatru, morate ga posipati boraksom dok metal ne postane homogen. Kako biste bili sigurni da se boraks zalijepio za metal, sipajte ga u trenutku kada je proizvod svijetlo crven. Važna točka: kada se boraks topi, postaje kaustičan i može oštetiti zidove vaše kovačnice iznutra, stoga provjerite jesu li cigle u vašoj kovačnici vatrootporne.

Osim toga, vrući boraks na koži može biti prilično bolan i može ostaviti ožiljke, stoga svakako nosite odgovarajuću opremu. Završni dio kovačkog zavarivanja je samo zavarivanje. Kada je predmet vruć, možete ga početi udarati. Ideja je prvo ga izbockati u obliku kvadratne šipke. Kad udariš, moraš gledati kako se kabel okreće. Osobno, više volim početi od sredine i ići do kraja.

Udarci će uzrokovati međusobno odvajanje vlakana, stoga je potrebno smanjiti udaljenost od prvog udarca do sljedećeg. Da je proizvod postao homogen shvatit ćete po modificiranom zvuku koji će se emitirati pri udaru. U početku će biti više gluh, ali čim metal postane homogen, zvuk će postati svijetao i rezonantan. Čim postane homogena, možete početi davati željeni oblik.

Korak 4: Oblikovanje

Kada planirate svoj projekt, svakako imajte na umu da će krajnji rezultat biti puno manji od izvornog kabela. Također imajte na umu da se krajevi kabela mogu olabaviti i ne zavariti. Ne brinite, samo pronađite mjesto gdje zavar počinje i odrežite kraj. Zbog prirode kabela i količine praznina i izbočina u njemu, sigurno ćete naići na rupe i rupe osim ako ne koristite zračni čekić ili prešu za kovanje.

Suština je zgnječiti kabel, vidjeti s čime imate posla i graditi dalje. Odlučila sam od svog segmenta napraviti privjeske u obliku štita u obliku kapi. Što je sitnije zrno koje koristite u završnom brušenju, to će se uzorak bolje vidjeti. Budući da sam želio postići vrlo duboko graviranje, nisam trebao brusiti previše glatko. Dovoljno brusnog papira granulacije 120 prije jetkanja.

Korak 5: Završna faza i zaštita

Damask čelik trebao bi izgledati kao jedan čvrsti komad metala. Da biste dobili crtež, trebate kiseliti čelik kiselinom. Postoji nekoliko upotreba kiselina, ali ja osobno koristim željezov klorid. Ako želite dobiti vrlo površno jetkanje, kao što je slika na površini, trebate samo umočiti metal u kiselinu na oko 20 minuta.

Htio sam dobiti vrlo duboku gravuru koju možete osjetiti, pa sam potopio radni komad na 7 sati. Nakon što ste završili s kiseljenjem, morate očistiti metal i neutralizirati kiselinu. Jedan od najlakših načina da to učinite je da jednostavno poprskate sredstvo za čišćenje stakla na gravirani komad nakon što ste ga isprali vodom. Ne zaboravite nositi rukavice i zaštitu za oči za sve ovo. Ako predmetu želite dodati malo boje, kao na zadnje dvije fotografije, samo ga nakon jetkanja malo zagrijte dok ne dobijete željenu boju.

Nakon što je jetkanje gotovo, posljednji korak je zaštita metala. Čelik je jak, ali, nažalost, sklon hrđanju. Ako komad koji koristite treba biti praktičan, poput noža, možete nanijeti vosak na njegovu površinu.

Ako je komad više dekorativan, možete nanijeti prozirni sloj. Sve ovisi o preferencijama. Osobno sam odlučila isprobati lak za nokte. Obično koristim prozirni poliuretan, ali ovaj put sam odlučio isprobati nešto novo. Nakon što je dio lakiran, preostaje samo uživati ​​u njegovom izgledu.

Korak 6: Posljednji trenutak

Komad koji sam napravila ne zahtijeva nikakvo kaljenje niti termičku obradu jer se radi o ukrasnom komadu. Ako odlučite izraditi oštricu od kabela, morate imati na umu da se čelik, kada se očvrsne, deformira u smjeru uvijanja kabela. Ako želite praktičan materijal, neka bude deblji, inače biste mogli početi s nožem, a završiti s vadičepom.

Korak 7: Dodavanje

Evo još nekoliko privjesaka za veze. Kako bi se dobilo vrlo duboko urezivanje, svi su urezani gotovo 24 sata. Svi su bili zagrijavani na različite temperature kako bi se razvile različite boje. Na kraju su presvučeni poliuretanom kako bi se spriječilo hrđanje.

Željezo. Vrste i stupnjevi čelika. Njihova primjena.

Čelik je legura željeza i ugljika s drugim elementima, sadržaj ugljika u njemu nije veći od 2,14%.

Najčešća značajka je po kemijskom sastavučelik razlikovati:

ugljični čelik (Fe - željezo, C - ugljik, Mn - mangan, Si - silicij, S - sumpor, P - fosfor). Prema sadržaju ugljika dijeli se na niskougljične, srednje ugljične i visokougljične. Ugljični čelik dizajniran je za statički opterećene alate.

Prema načinu proizvodnje i sadržaju primjesačelik je drugačiji

čelik obične kvalitete(ugljik manji od 0,6%) - odgovara GOST 14637, GOST 380-94. St0, St1, St2, St3, St4, St5, St6. Slova "St" označavaju čelik obične kvalitete, brojevi označavaju broj označavanja ovisno o mehaničkim svojstvima. To je najjeftiniji čelik, ali je inferioran u drugim kvalitetama.

kvalitetan čelik(ugljik ili legirani) - GOST 1577, sadržaj ugljika je naznačen u stotinkama% - 08, 10, 25, 40, dodatno se može naznačiti stupanj deoksidacije i priroda skrućivanja. Visokokvalitetni ugljični čelik ima visoku duktilnost i povećanu zavarljivost.

Visokokvalitetni konstrukcijski čelici s niskim udjelom ugljika karakteriziraju niska čvrstoća i visoka duktilnost. Dijelovi za hladno štancanje izrađeni su od čeličnog lima 08, 10, 08kp. Čelici 15, 20 koriste se za izradu vijaka, vijaka, matica, osovina, kuka, klinova i drugih nekritičnih dijelova.

Čelici srednje ugljične kakvoće (st 30, 35, 40, 45, 50, 55) koriste se nakon normalizacije i površinskog kaljenja za izradu dijelova koji imaju visoku čvrstoću i žilavost jezgre (osovine, vijci, čahure i dr.). )

Čelik 60 - čelik 85 ima visoku čvrstoću, otpornost na habanje, elastična svojstva. Od njih se izrađuju kotači dizalica, valjci za kotrljanje, kompresorski ventili, opruge, opruge itd.

visokokvalitetni - složeni kemijski sastav s niskim sadržajem fosfora i sumpora - prema GOST 19281.

Čelik je također podijeljen primjenom:

A) građevinski čelik- ugljik obične kvalitete. Ima izvrsnu zavarljivost. Broj označava uvjetni broj sastava čelika prema GOST-u. Što je veći uvjetni broj, to je veći sadržaj ugljika, veća je čvrstoća čelika i manja je duktilnost.

St0-3- za sekundarne konstrukcijske elemente i nekritične dijelove (podovi, ograde, obloge, podloške)

St3 koristi se za nosive i nenosive elemente zavarenih i nezavarenih konstrukcija i dijelova koji rade na pozitivnim temperaturama. GOST 380-88.

Norma kvalitete predviđa čelik s povećanim udjelom mangana (St3Gsp/ps, st5Gsp/ps).

b) konstrukcijski čelik- GOST 1050

Visokokvalitetni ugljični konstrukcijski čelici koriste se u strojogradnji, za zavarene, vijčane konstrukcije, za krovove, za izradu tračnica, željezničkih kotača, osovina, zupčanika i drugih dijelova dizalica. Brojevi u oznaci označavaju sadržaj ugljika u desetinkama od postotka.

St20- malo opterećeni dijelovi, kao što su valjci, fotokopirni uređaji, graničnici,

St35- doživljavaju mala naprezanja (osovine, šipke, poluge, diskovi, traverze, vratila),

St45(st40X) - zahtijevaju povećanu čvrstoću (vratila, spojnice, osovine, zupčaste letve)

Konstrukcijski legirani čelici koriste se za gusjenice traktora, opruge, opruge, osovine, vratila, automobilske dijelove, dijelove turbina itd.

V) alatni čelik- koristi se za rezne alate, brzorezni čelik za hladno i toplo deformiranje materijala, za mjerne alate, za izradu čekića, dlijeta, dlijeta, glodala, svrdla, turpija, brijača, rašpa.

U7, U8A (brojka - desetinke postotka po sadržaju ugljika). Ugljični čelici proizvode se visokokvalitetno i kvalitetno. Slovo "A" označava visokokvalitetni karbonski alatni čelik.

G) legura čelika- univerzalni čelik koji sadrži posebnu nečistoću. Sadržaj silicija je više od 0,5%, mangana je više od 1%. GOST 19281-89. Ako sadržaj legirajućeg elementa prelazi 1 - 1,5%, tada se to označava brojem iza odgovarajućeg slova.

niskolegirani čelik- gdje su legirajući elementi do 2,5% (09G2S, 10KhSND, 18KhGT). Niskolegirani čelik može se koristiti u uvjetima krajnjeg sjevera, od -70 stupnjeva C. Niskolegirani čelik odlikuje se većom čvrstoćom zbog veće granice razvlačenja, što je važno za kritične konstrukcije.

srednje legirano (2,5 -10%),

visoko legirani (od 10 do 50%)

Čelik 09G2S koristi se za parne kotlove, aparate i spremnike koji rade pod tlakom i temperaturom od minus 70 do plus 450 stupnjeva; koristi se za kritične zavarene limene konstrukcije u kemijskom i naftnom inženjerstvu, brodogradnji.

Čelik 10HSND koristi se za zavarene konstrukcije kemijskog inženjerstva, oblikovane profile u visokogradnji, automobilogradnji.

18HGT koristi se za dijelove koji rade pri velikim brzinama pod visokim pritiskom i udarnim opterećenjima.

e) čelik za posebne namjene- čelik s posebnim fizikalnim svojstvima. Koristi se u elektroindustriji i preciznoj brodogradnji.

Stupanj deoksidacije utječe na zavarljivost čelika. Prema stupnju deoksidaciječelik je klasificiran:

miran čelik(st3sp) - potpuno deoksidiran s minimalnim sadržajem troske i nemetalnih nečistoća,

polumirni čelik(st3ps) - po karakteristikama kvalitete sličan je mirnom čeliku,

kipući čelik(08kp) - neoksidirani čelik s visokim sadržajem nemetalnih nečistoća. GOST 1577.

Ovisno o normiranim karakteristikama, čelik je podijeljen u kategorije: 1, 2, 3, 4, 5. Kategorije označavaju kemijski sastav, vlačna svojstva, udarnu čvrstoću)

Vrste čelika

Klasa čelika S245 - St3ps5

Klasa čelika S255 - St3sp5

Klasa čelika S235 - St3kp2

Klasa čelika S345 - 09G2S

Želja da napravite Damask čelik vlastitim rukama mora imati određenu svrhovitost. Pojava takvog materijala objašnjava se prilično jednostavno. Nekoliko tisućljeća napredak je ovisio o stupnju razvoja tehnologije oružja. Kako bi se dobilo lagano i izdržljivo oružje, traženi su odgovarajući materijali. Možete zamahnuti teškim mačem, zastrašujući neprijatelja. Imajući praktičan mač male težine, lakše je pogoditi neprijatelja odjevenog u oklop.

Čak i veliki vitezovi (junaci), obučeni u oklop, često se nisu mogli suprotstaviti spretnim protivnicima naoružanim lakim mačevima, mačevima i širokim mačevima. Čvrst i oštar čelik nalazio je nedostatke u zaštiti, prodirao u spojeve oklopa, nanoseći smrtne rane. Posebna snaga omogućila je proizvodnju prikladnog oružja s malom masom.

Bulat i Damask

Crtež Damask čelika na rezu metala:

Pojam Damask čelik pojavio se relativno nedavno. U različitim izvorima sličan naziv za krivotvoreni proizvod počeo se pojavljivati ​​sredinom 19. stoljeća. Prije toga se češće koristio naziv "Gurda", kako su nazivane kreacije kovača s Kavkaza i Mezopotamije. Tamo su počeli kovati proizvode od mješavine legura, postižući neobičan uzorak na površini lopatica.

Bulat je, kako pokazuju povijesne studije, došao iz Indije. U povijesnim muzejima sačuvani su uzorci oružja, gdje su korišteni lijevci od legiranog čelika. Najčešće sadrže krom, čija koncentracija može doseći i do 14%.

Međutim, izrada damasta namijenjena je samo individualnoj izradi. Stoga je tehnologija prilično skupa. Majstor troši puno vremena da napravi određeni uzorak. Kad je riječ o masovnoj proizvodnji, ne računaju na složenu tehnologiju.

Samo tvornica oružja Zlatoust (jedino veliko poduzeće) proizvodi oštrice od damasta. Po posebnoj narudžbi proizvode se proizvodi od Damask čelika. Cijene robe su visoke, ali postoji stabilna potražnja za proizvodima ne samo u Rusiji, već iu inozemstvu.

Metalurg Pavel Petrovich Anosov bavio se proučavanjem tehnologije proizvodnje i stvaranjem industrijskih tehnologija. Rezultati njegova rada prisutni su u svim udžbenicima metalurgije i kovaštva.

Moderni damast čelik u proizvodima - replika noža HP-40 u modernom dizajnu, po narudžbi:

Tijekom Velikog Domovinskog rata tvornica je proizvodila vojne noževe i dame za konjicu. Trenutno se na raznim internetskim resursima prodaje dosta oružja od tog vremena. Moderni kovači proizvode remake (tzv. proizvode koji su izrađeni na sliku i sličnost starih uzoraka). Nekoliko stotina radionica nudi kopije koje je teško razlikovati od originala.

Izviđački nož NR-40, proizveden 1942. godine - proizvedeno je više od 7 milijuna primjeraka:

Sudeći prema broju ponuda i cijenama, možemo zaključiti da je pojedini proizvod u stabilnoj potražnji. Proizvodnja proizvoda od damask čelika i damask čelika može biti vrlo zanimljiv i isplativ posao.

Moderni nož HP-40, izrađen prema uzorcima iz razdoblja Velikog Domovinskog rata:

Stručnjaci vide razliku između damask čelika i damask čelika u sirovini:

1. Damask čelik je legura u kojoj postoji značajna količina legirajućih elemenata; tijekom naknadnog kovanja, platina se povezuje kovačkim zavarivanjem, što proizvodu daje kompleks novih svojstava.
2. Damask je mehanički spoj metalnih obrubi koji se razlikuju po svojim svojstvima. Izvodi se kovanje do nekoliko desetaka slojeva.

Korištenje visokokvalitetnog čelika u proizvodima

Ne samo oružje treba izdržljive materijale. Konstrukcijski materijali s posebnim svojstvima koriste se u raznim industrijama.

Kovani proizvodi koriste se u automobilima, željezničkom prometu, poljoprivrednim strojevima i svemirskim brodovima. Koristi se samo vrlo pojednostavljena tehnologija. Kovanjem se dobivaju fina zrna u strukturi metala. Moguće ljuske koje se nalaze u odljevcima su eliminirane.

Primjer moderne oštrice s izraženim uzorkom:

Za Damask čelik, obratite pažnju na prednosti i nedostatke.

Pozitivne karakteristike

• Visoka čvrstoća proizvoda, podnosi opterećenje u različitim smjerovima (tlačno, vlačno, savijanje i druge vrste opterećenja).
• Otpornost na habanje oštrice, dugo zadržava oštrinu.
• Ima neobičan izgled, nemoguće je ponoviti uzorak na sličnom objektu, što ga čini prepoznatljivim.
• Visoki troškovi implementacije.

Posebna vrsta Damask čelika izrađena od žičane užadi:

Navedene prednosti često privlače obrtnike da se bave proizvodnjom koristeći tehnologiju višestrukog kovanja praznina. Za svaku novu seriju robe mogu se koristiti vlastite metode i redoslijed kovanja.

Mane

Glavni nedostatak su visoki troškovi rada za proizvodnju proizvoda. Morate pribjeći ponovljenom zagrijavanju obratka.

Čelik s visokim udjelom ugljika osjetljiv je na koroziju. Na pitanje: "Rđa li?" Može se nedvosmisleno odgovoriti da bez odgovarajuće njege hrđa brzo uništava proizvod.

Čak i kod kuće, preporučljivo je redovito njegovati predmete od Damask čelika. Brišu se biljnim ili mineralnim uljima, a zatim se višak uklanja suhom krpom. Originalno oružje se prerađuje najmanje jednom godišnje. Tada ostaje dugo.

Finca od Damask čelika, moderan proizvod:

Opremanje radionice za proizvodnju proizvoda

U radionici kućnog majstora koji želi izraditi proizvode od Damask čelika potrebno je imati:

1. Stroj za zavarivanje - pomoću njega se ploče od materijala različite čvrstoće zavaruju u jednu jedinicu, koja se može obrađivati ​​zajedno.
2. Kovačnica - zagrijava komade gotovih predmeta na visoke temperature (više od 800 ⁰S).
3. Za kovanje je potreban nakovanj. Kovačko zavarivanje izvodi se metodom deformacije, oblik dijela se mijenja u različitim fazama obrade.
4. Skup čekića i čekića pomaže u udaranju različite snage. Kada rade zajedno, olovni kovač udarcima laganog čekića pokazuje pomoćniku mjesta za udaranje teškim čekićem.
5. Škripac se koristi za fiksiranje obratka u različitim fazama rada.
6. Za bušenje rupa potrebna je bušilica.
7. Stroj za brušenje koristi se češće od ostalih, na kojem se proizvodi oblikuju i oštre.
8. Brusilica je varijanta stroja za oštrenje, a posebnost je upotreba trake obložene abrazivom zalijepljene u prsten. Uz pomoć brusilice formiraju se glatke padine pod određenim kutom.
9. Stroj za izradu spustova. Visokokvalitetno oštrenje do oštrine britve moguće je samo na posebnom uređaju koji vam omogućuje kretanje duž strogo definirane putanje.
10. Bugarski sa setom diskova za rezanje i čišćenje. Jednostavan alat pomaže vam u obavljanju raznih aktivnosti.

Oštrenje oštrice na brusilici:

Uz glavni skup strojeva i uređaja, mnogi obrtnici dodatno koriste opremu za obradu drva. Pomaže u izradi ručki od izdržljivih vrsta drva. Mali tokarski strojevi pomažu u stvaranju zamršenih okova koji ukrašavaju gotove predmete.

Domaći minijaturni mlin, spuštanje mljevenja:

U radionicama koje proizvode kvalitetne noževe, postoje valjci. Na njima se kotrljaju zagrijane gredice kako bi se dobila ploča određene debljine. Damask čelik "uradi sam" dobiva se nakon ponovljenog kovanja i valjanja kroz valjke.

Prisutnost koljenastog čekića pomaže u kovanju obratka nizom brojnih udaraca. Za volumetrijsku kompresiju metala koristi se pneumatska ili hidraulička preša. Jednim pokretom pričvršćuje se željena geometrija.

Neki majstori imaju matrice i bušilice koje omogućuju plastičnom deformacijom da se dobije standardni oblik, na primjer, da se ugura punilo na oštricu (koristi se za ukrućenje uz smanjenje težine).

Obloge za proizvodnju damast čelika

Damast čelik nije teško napraviti, za njegovu proizvodnju koriste se čelici i legure s unaprijed određenim svojstvima. Koriste se gotovi proizvodi i posebni ingoti. Kovačke radionice koriste staro željezo ili dijelove kupljene iz distributivne mreže. U tablici su prikazani materijali koji se najčešće koriste za izradu kovanih predmeta.

Korak po korak tehnologija izrade damastnog čelika iz ležaja

Proizvodi od gotovih ingota ili slijepih proizvoda proizvode se sljedećim redoslijedom.

Unutarnji prsten ležaja izrađen je od legure ShKh-15. Pili se reznom pločom brusilice, šalje u peć za zagrijavanje. Željena temperatura grijanja je 900 ... 950 ⁰S.

Izradak se drži na nakovnju kovačkim kliještima. Udarajući čekićem po ispupčenjima, iz prstena se formira traka.

Uklonite šupljine s trake.

Na brusilici dati željeni oblik.

Uz pomoć posebnog trna, obradak se drži. Konstantni kut omogućuje stvaranje istih padina s obje strane.

Konačni oblik proizvoda dobiva se tokarenjem.

GOI pasta i pomoćni baršunasti valjak pomažu u poliranju površine.

Nakon poliranja dobiva se gotova oštrica. Ostaje napraviti ručku, podupirač i korice. Tada se proizvod može smatrati gotovim.

Praznine za proizvodnju Damaska

Svaki majstor može napraviti Damask čelik kod kuće, za to se koriste setovi legura. Sadrže meke i tvrde uključke. Njihovim međusobnim kombiniranjem postižu oštrice s izraženim strukturnim šarama.

Sljedeće kombinacije prikazane su u tablici. Neke radionice nude vlastite mogućnosti. Predložene sheme daju najbolje performanse.

Započinjući proizvodnju u vlastitoj radionici, nije teško saznati koliko košta gotov proizvod. Mnoge web stranice za online kupnju navode cijene. Kako stječete iskustvo i poboljšavate kvalitetu proizvoda, tako možete povećati cijenu svojih proizvoda.

Video: kako napraviti Damask čelik?

Korak po korak upute za izradu noža od kabela i trake od datoteke

Damask čelik i proizvod od njega teže je napraviti. Ali gotov uzorak će imati atraktivniji izgled. Ispod je redoslijed za izradu oštrice.

Iz nekoliko segmenata kabela pripremaju se praznine. Zavareni su šipkama od nehrđajućeg čelika. Kabel je tvrdi metal, a nehrđajući čelik je mekan, duktilan materijal.

Ispiranje se provodi prije početka rada. Koristi se u dizel gorivu. Poželjno je oprati postojeće organske inkluzije.

Primarno pečenje odvija se u mufelnoj peći.

Boraks pomaže u uklanjanju kamenca. Na visokoj temperaturi troska se neće zadržavati unutar gredice.

Prvo kovanje za čišćenje. Slabi udarci. Potrebno je mehanički istresti moguće troske, tada se neće formirati školjke.

Kovanje s laganim čekićem omogućuje vam davanje pravokutnog oblika. Najprije se zbije površinski sloj.

Kovanje s teškim čekićem provodi se kako bi se zatvorio cijeli unutarnji prostor. Zadatak ove operacije je dobiti monolitni proizvod.

Na stroju se stvara traka željene veličine. Sada se obradak, prema svojim parametrima, pretvara u ploču.

Nakon kovanja na stroju, na izratku se pojavljuje željeni uzorak.

Ako vam se ne sviđa izgled, možete ga ponovno iskovati. Vješti majstori često ponovno kuju ploču nekoliko puta, a zatim uvijaju obradak. Tada nastaju originalne zvijezde.

Budući rezni rub je zavaren. Za to se koristi traka iz datoteke u kojoj se koristi U10 čelik. Na rubu, tvrdoća je HRC 60…63. Ostatak oštrice će ostati plastičan.

Ručka je kovana na teškoj preši od 120 tona.

Oštrica poprima željeni oblik. Zagrijavanje više od 900 ⁰S čini metal vrlo duktilnim.

Drška je kovana.

Gotovo kovanje već ima prilično atraktivan izgled. Potrebno je brusiti niz padine tako da se formiraju oštrice.

Padine su gotove. Oštrica je spremna za daljnji rad. Najteži dio posla je obavljen.

Crtež na oštrici pokazuje da je predmet izrađen od Damask čelika.

Opcije oštrice. Nijedno se više nikada neće ponoviti. Svaki će imati samo svoju inherentnu strukturu. Uz pomoć kiseline postiže se dublji uzorak.

Još jedna moguća opcija. Ako se u fazi zavarivanja budućih elemenata promijeni debljina kabela i nehrđajućeg čelika, tada se svaki put mogu dobiti nove vrste Damaska.

Koristeći druge materijale, možete izraditi druge vrste oštrica.

U životu se stalno susrećemo s legurama, od kojih je najčešći čelik. Stoga ne čudi da će netko imati pitanje kako se proizvodi čelik?

Čelik je jedna od legura željeza i ugljika koja se široko koristi u svakodnevnom životu. Proces proizvodnje čelika je višefazni i sastoji se od nekoliko faza: vađenje i obogaćivanje rude, proizvodnja sinter, proizvodnja željeza i taljenje čelika.

Ruda i sinter

Ležišta rude omogućuju eksploataciju i bogatih i siromašnih stijena. Bogata ruda može se odmah koristiti kao proizvodna sirovina. Da bi se mogla taliti siromašna ruda, ona se mora obogatiti, odnosno povećati sadržaj čistog metala u njoj. Da bi se to postiglo, ruda se usitnjava i različitim tehnologijama odvajaju čestice bogate metalnim spojevima. Na primjer, za željezne rude koristi se magnetska separacija – djelovanje magnetskog polja na sirovinu kako bi se odvojile čestice bogate željezom.

Dobiva se koncentrat niske disperzije koji se sinterira u veće komade. Rezultat prženja željezne rude je aglomerat. Vrste aglomerata nazivaju se prema glavnim sirovinama koje čine njihov sastav. U našem slučaju, to je sinter željezne rude. Sada, da bismo razumjeli kako nastaje čelik, potrebno je pratiti daljnji tehnološki proces.

Proizvodnja lijevanog željeza.

Lijevano željezo se tali u visokim pećima, koje rade na principu protutoka. Utovar sinter, koksa i drugog šaržnog materijala vrši se odozgo. Odozdo prema gore, prema tim materijalima, tokovi vrućeg plina dižu se od izgaranja koksa. Počinje niz kemijskih procesa koji rezultiraju redukcijom željeza i njegovim zasićenjem ugljikom. Temperaturni režim u isto vrijeme ostaje u području od 400-500 stupnjeva Celzijusa. U donjim dijelovima peći, gdje se reducirano željezo postupno spušta, temperatura raste na 900-950 stupnjeva. Nastaje tekuća legura željeza i ugljika – lijevano željezo. Glavne kemijske karakteristike lijevanog željeza uključuju: sadržaj ugljika veći od 2,14%, obveznu prisutnost sumpora, silicija, fosfora i mangana u sastavu. Lijevano željezo je vrlo krto.

Taljenje čelika.

Sada smo došli do posljednjeg koraka u učenju kako se proizvodi čelik. Kemijski se čelik razlikuje od lijevanog željeza po nižem udjelu ugljika; sukladno tome, glavni zadatak proizvodnog procesa je smanjiti sadržaj ugljika i drugih nečistoća u glavnoj leguri željeza. Za proizvodnju čelika koriste se otvorene peći, kisikovi pretvarači ili električne peći.

U raznim tehnologijama rastaljeno željezo se propuhuje kisikom na vrlo visokim temperaturama. Dolazi do obrnutog procesa - oksidacije željeza na razini nečistoća uključenih u leguru. Nastala troska se naknadno uklanja. Kao rezultat upuhivanja kisikom smanjuje se sadržaj ugljika i lijevano željezo se pretvara u čelik.

Čeliku se mogu dodati legirajući elementi kako bi se promijenila svojstva materijala. Stoga se čelikom smatra legura željeza i ugljika s udjelom željeza od najmanje 45%.

Gornji procesi objasnili su kako se proizvodi čelik, od kojih materijala i pomoću kojih tehnologija.