2. Отжиг. 4. Закалка

2. Отжиг

Цель отжига - сделать слиток ковким. Надо сетку вторичного цементита по границам зерен и глобулярный цементит внутри - убрать, растворить и разложить- все превратить в перлит. Все " теоретики" пишут, что это " дробится молотом". Если дробится- то крошится и рассыпается. На самом деле идет полное растворение цементита в аустените, а потом - его разложение. Самый простой, хотя и долгий способ применяли индусы. Строго по учебнику: аустенит разлагается на перлит за 150 час при температуре 650 град. При повышении температуры мы делим процесс на две части: короткая - аустенизация, и длинная - разложение аустенита на перлит. Общее время сокращается в 6 раз, но возникают проблемы с обезуглероживанием. П. П. Аносов отжигал в ящиках с двойной крышкой, Дж. Верховен предлагал одевать никелевую рубашку на каждый кусок стали, а в промышленности отжигают в газовой среде. Если вы отжигаете слиток стали из тигля, то ничего этого не надо. Говорю на основе своего опыта. На слитке всегда слой корковых кристаллов, смешанных с флюсом и тиглем- это надежное покрытие, не надо его трогать до отжига. Итак, режимы:

Слиток простой, черной, нелегированной стали греют до 1100... 1150 град и выдерживают от 2-х до 1, 5 час( выше температура - меньше время). Охладить за 24 часа. Именно во время охлаждения разлагается аустенит, поэтому важно строго соблюсти режим.

Слиток легированной стали греют так же, но охладить надо за 40 час, если охлаждение будет быстрее, сталь будет не ковкой из - за наличия мартенсита и карбидов.

3. Ковка

В технологии булата " ковка" - кульминация ТО. Именно ковка булата резко отличается от ковки стали. После отжига на перлит, слиток куётся в широком диапазоне температур, но этого делать нельзя, если хотите получить 'булат ', а не 'сталь '.

Ковка идёт возле точки Ас1. Один ковочный цикл (укова) состоит в том, что металл нагревается выше Ас1 на 20... 30 град и куётся лёгким молотом с небольшой деформацией до 150 град ниже точки Ас1. Перегревая металл - получаем небольшое количество аустенита, медленно охлаждая - превращаем его в глобули цементита. И так раз за разом, укова за уковой, идёт перекачка перлита в зёрна цементита. Количество циклов напрямую зависит от уровня углерода в металле - чем его больше, тем дольше ковка, есть рекорды в 300... 800 уков. Есть объективный показатель: в какой то момент заготовка начинает светиться по-другому. До этого было тусклое свечение чугуна, а стало ярко - алое свечение доэвтектоидной стали. Если к этому моменту форма выведена, то ковку можно заканчивать.

Итак, для нелигированного слитка, или стали диапазон ковки 790... 590 град.

Для легированного: 840... 680 град.

4. Закалка

Закалка булата тоже привязана к точке Ас1. Все показатели и свойства сильно зависят от химсостава.

Для нелигированного булата диапазон температур: 680... 740 град.

Закалочная среда- вода с температурой 24... 36 град.

Для легированного: 750... 840 град.

Масло при температуре 30... 90 град.

При испытании булата после закалки приоритет в испытаниях отдается рубке железяк с разной твердостью. Можно порубить гвоздь(23 ед); хвостовик напильника(45 ед); обойму подшипника(62... 64 ед) - не надо сразу пытаться замерить твердость самого булата и основываться только на этой цифире. Матрица может быть небольшой твердости, скажем 35... 52 ед, но если уровень углерода высок, количество уков - сотни, плотность цементитных зерен- велика, то бывают случаи, что булат с матрицей в 45 ед рубит обойму подшипника в 64 ед. Иглы карбидов- не тонут при ударе, а их твердость - 70... 90 ед.

Вот и вся тайна булата, которой так страдало всё человечество, а особенно домохозяйки и юные следопыты последние 350 лет.