Нож из обоймы подшипника, номер 2

Обработка подшипника и подготовка детали к ковке

В качестве заготовки ножа подойдет подвесной подшипник карданного вала автомашины или любой другой диаметром 100–150 мм. Например, допускается использовать экземпляры требуемых размеров от осевого механизма и приводного оборудования станков, подвижных агрегатов. Непосредственно исходником служит самая массивная часть изделия, называемая наружной обоймой подшипника. Она изготовлена из конструкционной стали марки ШХ15.

Способы разборки подшипника бывают разными. Поскольку кроме наружной обоймы ничего не понадобится, а расколоть обечайку ни в коем случае нельзя, применим самый «гуманный» способ – пиление металла болгаркой. Подшипник лучше зажать в тиски и распилить по возможности и внутреннее кольцо. Пилить внешнее кольцо лучше наискосок, тем самым формируя носик ножа. После распила зубилом разрушается сепаратор и удаляются все внутренности вместе с шариками. Если требуется, место среза разжимается слесарным инструментом. Окружность должна быть на 1–2 см длиннее ножа, поэтому лишние сантиметры заготовки отпиливаются.

Выплавка

Основным способом производства подшипниковых сталей является изготовление их в электродуговых печах. Около 90% сплавов производится именно данным способом. Оставшиеся 10% переплавляются в мартеновских печах. Такие способы производства обусловлены особенностями при переплавке сталей и доступности определенного оборудования.

В мартеновских печах подшипниковые сплавы изготавливаются при помощи активной плавки либо восстановление кремния. Эти два способа позволяют добиться нужных характеристик металла. В случае активной плавки происходит добавление нужных компонентов. К ним относится известняк, руда и остальное. Стоит учитывать, что данная схема делает потенциал кремния в окислительном плане очень высоким. Также ограничивается его восстановление и увеличивается подвижность шлака в жидком состоянии.

Изготовление подшипниковых сплавов по восстановительной технологии предполагает добавление различных компонентов непосредственно в процессе плавки. В таком случае кремнезем насыщает шлаковый расплав во время роста температуры плавления стали. У шлака повышается вязкость, кислород начинает проходить сквозь него в очень медленном режиме. При проведении плавки происходит фиксация процесса, когда начинается восстановление кремния.

Плавка в электродуговых печах происходит по двум основным технологиям:

• обработка стали синтетическим шлаком, который готовится в ином устройстве;
• обработка сплавов шлаком, получаемым непосредственно в печи.

Обе технологии допускают использование свежей шихты либо переплавленные материалы. При применении шихты для переплавки понадобится около 4,5% стальных отходов, 20% чугуна и 75% различных отходов черного металла. Готовые металлические сплавы раскисляют при помощи первичного алюминия. При использовании технологии переплавки понадобится 70-100% подшипниковых сплавов. Раскисление таких металлов происходит при помощи кусков алюминия.

Дополнительная обработка стальных сплавов происходит при помощи электроннолучевого, электрошлакового, либо дугового переплава. Благодаря дополнительной обработки из подшипниковых сплавов удаляются различные посторонние добавки, которые являются неметаллическими. Также удаляются разнообразные газы.

Сборка

Требуется развести эпоксидный клей. На соединяемые плашки следует нанести риски или продавить неглубокие вмятины для лучшей адгезии слоя эпоксидки. Обязательно следует обезжирить металлическую часть ножа, которая будет находиться внутри рукояти. Сборка производится в следующей последовательности:

• наносится эпоксидный клей на поверхности накладок со стороны рисок;
• половинки накладываются с обеих сторон хвостовика, в отверстия продеваются штифты, собранная рукоять оборачивается бумагой и плотно сжимается струбциной;
• после застывания эпоксидки резаком по дереву снимают фаски с ребер накладок ножа;
• наждаком на матерчатой основе с зернистостью 80 производят грубую обработку деревянных плашек ручки ножа;
• полосками наждачной бумаги полируют рукоятку вчистую.

Отполированная поверхность покрывается разогретым до 50–60 градусов льняным маслом. После впитывания процедура повторяется 2–3 раза. В последующем покрывать лаком рукоять ножа нет необходимости. Под воздействием ультрафиолетовых лучей масло полимеризуется, превращаясь в твердую эластичную субстанцию. Она заполняет мельчайшие поры древесины, защищая лучше любого лака рукоятку ножа от влаги и внешних воздействий.

https://youtube.com/watch?v=hlR8HaYMuDU

Что представляет из себя сталь ШХ 15

Сталь ШХ 15 является представителем класса низколегированных хромистых сталей. Это означает, что в состав стали, помимо основных элементов, входят специальные добавки. Они то и придают ей необходимые свойства прочности, стойкости к коррозии и агрессивной среде. Сталь ШХ 15 содержит в своем составе следующие химические элементы:

В сталях этой группы количество хрома достаточно мало, что является главным отличием от высокохромистых сталей. По этой причине хром не образует собственные карбиды, а остается в твердом растворе и также входит в состав цементита. Если говорить про структурные признаки, то стоит отметить, что все карбиды мелкие. Именно этим определяется высокая контактная выносливость и однородность данной стали. В целом, как и другие «углеродистые» стали, ШХ 15 отлично держит тонкую кромку.

В промышленности данная марка стали получила широкое распространение благодаря ее повышенной твердости, износостойкости и устойчивости к коррозии. В основном из нее производят ролики и шарики для подшипников. Отсюда и пошло название «подшипниковая сталь». Ножам из такой стали присуща высокая износостойкость, твердость и контактная прочность.

ШХ 15 получила широкое распространение у изготовителей ножей благодаря тому, что она прекрасно поддается температурной обработке, после чего не только приобретает нужную форму, но и в несколько раз улучшает свои показатели прочности. Также при этом достигается очень высокая стойкость к износу, что в свою очередь обеспечивается высокой твердостью стали. Стоит отметить высокую стойкость к смятию, при сохранении таких параметров как пластичность и вязкость.

Для закалки оптимальной температурой является показатель в районе 810 — 850 градусов, а температура отпуска в свою очередь варьируется от 150 до 160 градусов. В конечном результате достигается твердость в 61-64 HRC.

Сталь данной марки также обладает рядом следующих характеристик: склонность к отпускной хрупкости или флокеночувствительность. Предел пропорциональности для этого материала составляет 370-410 мПа, а предел кратковременной прочности для данной стали находится в районе от 590 до 750 мПа. Сталь ШХ 15 обладает относительным сужением, равным 45%, а характеристика ударной вязкости составляет примерно 440 кДж/м2.

Материалы подшипников качения

Материалы, из которых изготовлен подшипник определяют рабочие характеристики и надежность подшипников качения. Твердость материала колец подшипника необходима для обеспечения грузоподъемности подшипника, усталостной прочности в зоне контакта качения, а также стабильности размеров деталей подшипников. Для материала сепаратора также существуют требования по трению, прочности, силы инерции и т. д. Коррозия, повышенные температуры, ударные нагрузки и сочетания этих и других условий также могут оказывать влияние на общие требования к материалам колец подшипника, тел качения и сепаратора. Например, если существует риск электрического пробоя в месте установки подшипника, то возможен выбор подшипника с керамическими телами качения и стальными кольцами или полностью керамического подшипника. Также возможен (но редко встречается) вариант с покрытием стандартного подшипника специальными полимерными веществами для обеспечения коррозионной стойкости или электрической изоляции.

Самая распространенная сталь объемной закалки — это хромистая сталь, содержащая примерно 1 % углерода и 1,5 % хрома в соответствии со стандартом ISO 683-17:1999. В отечественной промышленности такая сталь обозначается ШХ15. Эта сталь является старейшей и наиболее изученной маркой из существующих из-за постоянно повышающихся требований к ресурсу подшипников. Можно считать ее наиболее сбалансированной по технологическим и потребительским характеристикам. После закалки мартенсит или бейнит, ее твердость составляет от 58 до 65 HRC (или 179 — 207 Мпа твердости по Бринеллю).

Поверхностная индукционная закалка дает возможность выборочной закалки дорожки качения, при этом остальную часть детали процесс закалки не затрагивает.

Существует также понятие цементирования стали. Это хромоникелевые и хромомарганцевые стали по стандарту ISO 683-17:1999 с содержанием углерода примерно 0,15 %

Их используют в случае посадки с большим натягом и при тяжелых ударных нагрузках.

Т.е. На практике это означает увеличение нагрузочной способности подшипника при сохранении стойкости подшипника к ударным нагрузкам. Т.к. «внутри» стали твердость не повышалась и ударная нагрузка не нарушает структуру стали, она мягко распределяется по стали. Многие производители подшипников перестали выделять подшипники из цементируемой стали в отдельный подкласс, считая их взаимозаменяемые со стандартными. Узнать подшипники из цементируемой стали можно, как правило, по префиксу — например, HC3xxxxJR у KOYO или HR3xxxxJ у NSK. Префиксы HR и HC как раз и указывают на это.

Также часто упоминаемым классом стали для подшипников является нержавеющие стали.

Наиболее распространенным типом нержавеющих сталей,используемых для изготовления колец и тел качения подшипников, являются стали с высоким содержание хрома марки X65Cr14 в соответствии со стандартом ISO 683-17:1999 и марки X105CrMo17 по стандарту EN 10088-1:1995. Отечественный аналог такой стали — 9X18

Существуют также экзотические жаропрочные, высоколегированные стали типа 80MoCrV42-16 по стандарту ISO 683-17:1999 для подшипников длительное время работающих при температурах свыше 250 градусов.

Самой же большой экзотикой была и является керамика в подшипниках, будь то тела качения или кольца подшипника. Чаще всего применяется нитрид кремния. Его структура (тонкие продолговатые частицы нитрида бета-кремния, расположенных в кристаллической фазовой матрице) обеспечивает благоприятное сочетание высокой твердости, малой плотности, малого коэффициента теплового расширения, высокого электрического сопротивления, малой диэлектрической проницаемости и нечувствительность к магнитным полям.

Закалка ножа из подшипника, «крестьянский» подход / Гостевая / НеПропаду

Проблема.

Поскольку я делаю ножи в основном из подшипников от автомобилей, по размеру обычно это диаметр сантиметров 10-15, и начинал полным дятлом, после чисто интуитивных попыток возникли следующие проблемы:• После закалки в воде сталь хрупкая настолько, что разлетается как стекло при сильном ударе

Собственно, все. Остальное все меня устраивало. Но мне хотелось, чтобы «не ржавело», «хорошо резало», «держало заточку», «не раскалывалось».

Болометра у меня нет, «все на глазок», и когда я читаю рекомендации «выдержать два часа при температуре 453 градуса» — это не для меня. В конце концов, плюс-минус твердости или вязкости мне фиолетово. Меня вполне устроит «более-менее» приличное качество по перечисленным параметрам.

Поэтому.

Решение проблемы:

1. Отковываю, обязательно соблюдая следующие условия:

• При нагреве я лучше недогрею, чем перегрею. Стараюсь не накалять до белого свечения, работаю в диапазоне красного-желтого. Лучше я почаще буду совать-вынимать, чем пережгу. • Внимательно следим за деталью, когда лежит в горне: попытка сэкономить и делать одновременно две детали приводит к тому, что или пережжешь, или что-то испортишь. • Нагрелось до красного яркого с кусками желтого свечения – вынимаем• Периодически пшикаем-брызгаем из бутылочки пластиковой (как на шашлык) – лучше видно температуру, где что нагрето, да и угли экономит• Особенно внимательно, когда есть тонкие детали (лезвие, например) – не пережечь!

2. НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ БИТЬ ПО ХОЛОДНОМУ МЕТАЛЛУ!

• Когда куешь, металл пластичен. И по свечению видно, если он начинает остывать. Конечно, хочется за один раз отковать «побольше». Надо бороться с этим искушением. • Как только при ударе молотом (а я все вручную, нет механики) – чувствуешь, что пластичность уменьшается – останавливаемся, греем дальше.

Пояснение: насколько я понял, объясняется все просто. Как только я треснул молотом по подостывшему металлу, возникают микро-трещины, которые плохо «залечиваются» даже хорошим нагревом, и потом по ним все ломается. Вот и все.

3. Собственно, закалка.

Я пробовал в воду. При любых (почти) вариантах – хрупкая сталь получается. Поэтому взял, слил в канистру отработанного машинного (не проблема достать). Читал картинки и про то, какие температуры для каких марок стали… Разбирался в свечениях и цвете металла. Сухой остаток:

• Когда форма детали скована – я стараюсь максимально близко к финальной форме, чтобы поменьше точить, — приступаю к закалке• Нагреваю до (в среднем) цвета-свечения между красным и желтым (на глазок) – но для этого есть обоснования теоретические, скажу ниже, — и опускаю ВЕРТИКАЛЬНО ЗА ХВОСТИК кончиком лезвия вниз быстро-быстро в масло. Держу несколько минут, чтобы полностью остыло. • Нагреваю до темно-красного цвета и закаляю еще раз• Если «ведет» нож, что бывает, — просто искривляется он – нагреваю до темно-красного цвета (минимальная пластичность) и подправляю, если надо, закаляю еще раз. • Кладу рядом с углями на поддон, вырубаю горн – пусть остывает все вместе.

Результат – шикарно все, и без заморочек. Могу подвести длинную базу, но такой повтор закалок с понижением верхней температуры нагрева на опыте дает отличный результат в среднем, независимо от взятого подшипника (японских экзотик не пробовал, брать не буду – в основном наш Автоваз, Уралаз, Камаз, Газ, и пр. Совецкие заводы.)

Теперь теория.

Если мы возьмем картинку переходов разных аустентитов в мартенситы и прочие цементиты,

… то обратим внимание, что В СРЕДНЕМ диапазон правильного нагрева выше 850, но ниже 900 градусов. Поэтому нагревать надо примерно до диапазона цветов как на картинке ниже

Повтор ХУЖЕ не делает, а ЛУЧШЕ делает. Вот и все.

Поскольку подход этот «крестьянский» я его излагаю просто и все.

Очистка и травление

Неприглядная окалина и следы сгоревшего масла на откованном клинке убираются гриндером с шлифовальной лентой зернистостью 240–320. Оставшиеся после машинной обработки царапины удаляются вручную с помощью абразивной бумаги зернистостью 320–400. Обработка проводится прямолинейными движениями наждачной бумаги, направленными под углом 90 относительно направления царапин гриндера.

От шлифовки «нулевкой» Р400 переходят к полировке материалом с зернистостью 600–800. Смачивание абразивной шкурки водой позволяет эффективнее полировать изделие. Зеркальный блеск появляется после обработки пастой ГОИ или другим полировальным составом, нанесенным на кусочек кожи.

Дополнительной операцией травления на металлическую поверхность ножа наносят надписи, орнаменты, рисунки. Обычно используется техника, при которой на область изображения приклеивается трафарет, а поверхность вокруг заклеивается малярным скотчем. Затем наносится протрава на определенное время, после чего нож моется в воде.

Необходимые материал и инструменты

Помимо самого подшипника в процессе изготовления ножа понадобятся:

• деревянные накладки для рукояти;
• латунные штифты для заклепок;
• эпоксидная смола с отвердителем;
• масло, антисептическая пропитка для дерева;
• расходные материалы: бумага, полиэтиленовая лента, маркер.

Масло для закалки берется минеральное или растительное, подойдет старое трансформаторное или автомобильная отработка. Понадобится бумага для ксерокса формата А4 или А3, оберточная для зажима лезвия в тисках, шлифовальная разной зернистости для ошкуривания металла и древесины.

Необходимо иметь в наличии соответствующее оборудование и инструменты, а также запастись следующей оснасткой:

• болгаркой с абразивным диском и шлифовальным кругом;
• наковальней или аналогом из обрезка двутавра;
• молотом 4 кг, молотком 1 кг, кузнечными клещами и струбцинами;
• слесарными тисками, зубилом;
• печью или кузнечным горном;
• бытовой духовкой;
• настольным сверлильным станком;
• полировальной машиной;
• ленточной шлифовальной машиной (гриндером);
• дремелем;
• электролобзиком и стамеской.

Особые требования предъявляются к печи, она должна разогреваться до 1100 ºС, что в зоне горения обычного очага недостижимо. Необходима толстостенная печь из металла, растапливаемая древесным углем. Обычную вытяжку необходимо переоборудовать, оснастив приточным вентилятором.

Диск болгарки лучше всего брать абразивный, чтобы проще было распилить обойму подшипника. Подойдет насадка с алмазным покрытием. Не стоит пытаться использовать в болгарке фрезу – она только будет скользить по поверхности подшипника из закаленного металла.

Дополнительно, если отсутствует достаточный опыт работы с кузнечными клещами, потребуется электросварка. С ее помощью к заготовке приваривается арматурина, которая станет удобным держаком заготовки ножа при ковке металла тяжелым молотком.

Если следовать рекомендациям владельцев ножей из подшипника, не помешает изготовить или приобрести специальное приспособление для заточки инструмента. Оно позволит поддерживать на высоком уровне режущие свойства ножа в процессе последующей эксплуатации.

Нож из подшипника | Справочник конструктора-машиностроителя

Обойму разрезаю болгаркой, гррею до ковочной температуры, хорошо 900 — 1000 гр, пневмомолота нет, кую вручную, по сравнению с другими металлами, например, с напильником ШХ кажется тверже при ковке.Довожу в орму пластины до определенной толщины или сообщаю форму клинка, окончательно нагреваю до 800 — 1000 гр и оставляю остывать вместе с горном.

8658303.jpg

Вот недавно закалил этот клинок из напильника, через воду в маслице, вышла зонная закалка, нож уже готов, шью ножны завтра выложу фото.Приятно смотрится.Про закалку — заметил на Ганзе, калят клинок целый.Потом закрепляют в емкости с водичкой, обух над водичкой.Этот обух греют горелкой.Вроде как гибкий клинок получается, а жареная часть закалена на большую твёрдость.С почтением.

Иным развлечением Фомы, в котором он считал себя, было изготовление ножей.Как и ко всем прочим приобретённым в тайге умениям, он подошёл к нему по случаю.Как-то раз, обдирая очередного сохатого, на большом холоде, он воткнул клинок заводского номерного ножа между черепом и хребтом.Остов зверя с отстёгнутыми ногами ( на Омолоне их было принято называть « слегами » ) весил около двухсот килограммов, полцентнера весила головка, холод стоял около сорока градусов, Фома поторопился и был не больно аккуратен – в общем, в какой-то, не совершенно понятный Фоме момент раздался резкий хруст и лезвие ножа отломилось у самой рукояти.

при отпуске 300С углеродистые и малолегированые стали хрупкими становятся …. насчёт синеломкости — хрупкости первого рода, здесь рассказывать по разному можно, всё-таки на 200 бывает хрупковато, и у любой стали есть близкая ямка падения ударной вязкости, в справочниках попадаеться зависимость от порядков, часто на узком участке, градусов 40, зависит ещё от времени выдержки — правда здесь не уверен, давно, подзабыл.В общем из практики, делал ножи на труборез, из всего, 65Г, ШХи, так делаешь отпуск около 200, крошаться, 300 — делают, ну здесь конечно набор изменений, но всё — же.Maksimak, после ковки либо отожгите а проще нормализуйте несколько ( 4 — 7 ) раз ориентируясь на магнитик, без выдержки, обдерите начерно нож и лишь затем калите.Если заготовка мелкая нужны ступеньки или промежуточные короткие отжиги на 620.

Вот и все.Теперь подшипник нужно достать из колес и заняться промыванием и смазкой.Не надо стопроц. верить тем, кто недвусмысленно советует «просто купить новейшие да и все тут» — персонально у меня целый процесс снятие колес — промывка — смазка — сборка занимает немного более часа.В главный раз, конечно, у Вас вйдет подольше.

Ножи можно делать из подшипников

Сразу отмечу, что процесс изготовления ножа из подшипника требует наличия кузни. Дело в том, что для получения заготовки сталь придется выровнять, а для этого понадобится ее прогреть докрасна и поработать молоточком. Что касается прочих инструментов, то от их наличия будет зависеть, насколько качественно вы сделаете нож и как быстро. Например, быстро и качественно отшлифовать клинок можно при помощи ленточного шлифовального станка , эта машина незаменима при изготовлении ножей.

Список материалов:— обойма подшипника;— древесина для накладок;— латунные стержни или другой материал для штифтов;— эпоксидный клей;— масло для пропитки дерева.

Список инструментов:— болгарка;— тиски;— печь;— бытовая духовка;— сверлильный станок;— наждачная бумага;— полировальная машина;— молоток и наковальня;— ленточная шлифовальная машина ( или насадка на болгарку );— «дремель»;— зажимы;— электролобзик;— комплект для травления (по желанию);— изолента, бумага, маркер и другие мелочи.

Процесс изготовления ножика:

Шаг первый. Добываем заготовкуПервым делом вам понадобится разобрать подшипник, от него автор использовал обойму (наружную часть). Подшипники бывают разными, как и способы их разборки. Зажимаем обойму в тиски и разрезаем ее болгаркой.

Приступаем к вырезанию клинка. У автора нет ленточной пилы, он это делает с помощью обычной болгарки. Зажимаем заготовку в тиски и потихоньку начинаем вырезать. Что касается проблемных участков, где нужно резать по кривой, делаем там много надрезов, а потом вырезаем по кусочку. В завершении ставим на болгарку шлифовальный круг и обтачиваем профиль по кругу, чтобы убрать грубые куски, зазубрины и так далее.

Шаг третий. ШлифовкаГрубая формовка клинка окончена, приступаем к более тонкой обработке. Отправляемся к ленточному шлифовальному станку и дорабатываем профиль клинка. Что касается труднодоступных мест, куда не может достать ремень машины, берем дремель с соответствующей насадкой.

И наконец, останется еще один такой важный момент, как изготовление скосов. Вручную это сделать можно, правда придется потратить много времени и сил. Проще всего это делается, причем качественно, на ленточной шлифовальной машине. Скосы должны быть максимально симметричными.

В завершении отшлифуйте всю поверхность клинка, нужно убрать все грубые царапины после шлифовки. Берем мелкую наждачную бумагу и приступаем к тонкой шлифовке. Бумагу можно смачивать в воде, так она шлифует лучше.

Шаг пятый. ЗакалкаЗакаляя металл, мы делаем его твердым, это позволяет лезвию долго держать остроту. Процесс закалки всегда должен состоять минимум из двух этапов. Самым первый этап – это закалка, нагреваем клинок до желтого свечения, металл при этом не должен притягиваться магнитом. Хотя тут есть один момент, для каждой стали температура закали и цвет нагрева индивидуален.

Вторым этапом закалки является отпуск металла, его нужно нагреть до некоторой температуры и дать плавно остыть. Это делается для того, чтобы металл не был хрупким, каким он является после закалки. Для этих целей обычно используют бытовую духовку. Температура нагрева для отпуска для разных металлов также индивидуальна. В среднем сталь греют около часа при температуре 200-250 градусов Цельсия, а потом дают плавно остыть вместе с духовкой. Чем выше будет температура прогрева, тем сильнее будет отпуск металла.

Шаг шесть. Очистка и травлениеПосле закали металл будет темным, на нем может иметься окалина и следи сгоревшего масла. Чтобы это все убрать, берем мелкую наждачную бумагу и шлифуем поверхность. Для повышения эффективности можно использовать WD-40 или обычную воду.

В завершении автор полирует металл до зеркального блеска. Вам понадобиться полировальный круг и паста ГОИ, или подобная.

Шаг семь. НакладкиДля дальнейших работ заклейте клинок изолентой. Это защитит его от попадания эпоксидного клея, а также уменьшит риск порезаться. Приступаем к изготовлению накладок на ручку. Рисуем контур ручки на деревянном брусочке и вырезаем его. Потом разрезаем заготовку вдоль и как итог получаем две абсолютно идентичные половинки.

Источник

Выводы

Подшипниковые марки стали характеризуются хорошими эксплуатационными параметрами и подходят для изготовления не только изделий по назначению, но также и различных других. Универсальность сплавов и их высокая износостойкость обеспечивает им длительный срок пользования даже в весьма агрессивных средах

При выборе подшипниковых сплавов для изготовления изделий различных изделий очень важно учитывать особенности эксплуатации готовых деталей и их спецификацию

• Технология металлов и других конструкционных материалов / В.М. Никифоров. — Москва:РГГУ, 2006.
• Повышение способности металлов к пассивации применением комплексных добавок / Е.И. Тупикин. — М.: АСВ, 2009.
• Обработка конструкционных материалов / Е.Н. Тронин. — М.: Высшая школа, 2004.