Нож из клапана своими руками

Из какого клапана делают ножи

При выборе заготовки для изготовления ножа следует уделять внимание основным свойствам сплава. Клапана изготавливаются при использовании стали Х40, которая обладает высокими эксплуатационными характеристиками. Среди особенностей можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. Рассматриваемый металл характеризуется высокой жаропрочностью, что связано с включением в состав большого количества легирующих элементов. Клапана работают в тяжелых эксплуатационных условиях.
  2. Высокие механические свойства не теряются даже при воздействии температуры до 600 градусов Цельсия. Именно поэтому ножи из клапанной стали получили широкое распространение.
  3. При длительном воздействии жара может снизиться показатель ударной вязкости.
  4. Высокий показатель концентрации углерода определяет то, что режущая часть ножа из клапана изнашивается медленно.
  5. Включение в состав хрома приводит к тому, что материал характеризуется отличной коррозионной устойчивостью. Именно поэтому на лезвии ножа из клапана не появятся темные или желтые пятна. Смазка поверхности при длительном хранении изделия не требуется.

Характеристики стали Х40

Приведенная выше информация определяет достаточно большое распространение ножей из клапана.

Однако, основные свойства существенно усложняют процедуру обработки.

Подготовка к работе

На подготовительном этапе следует придумать форму клинка и рукоятки к нему. Эти детали необходимо отобразить на чертеже будущего изделия. Отметьте на эскизе также метод их крепления. Профессиональное изготовление кинжала из напильника предполагает применение ковки железа в кузне.

Это обеспечивает прочность металла, придавая ему эластичность, позволяет убрать лишнюю толщину уплощением стали ударами молота, а также ускоряет процесс изготовления стилета, снижая затраты времени на его последующую обработку. При отсутствии кузнечного оборудования и специальных навыков можно изготовить хороший самодельный нож и без ковки. Его качество не будет уступать выполненному опытным кузнецом при условии подбора настоящего советского напильника.

Проверить, является ли сталь легированной или обычной, прошедшей закаливание, можно следующим способом: достаточно поместить деталь на кромке стола и ударить по её хвостовому кончику молотком. Он должен не сломаться, а немного погнуться.

Также определить качество металла позволит обработка на точильном станке — у обычной стали появится множество длинных пучков искр, а у высоколегированной образуется пышный сноп искр небольшой длины.

Читать также: Как выкрутить слизанную звездочку

Первый этап изготовления ножа своими руками — обжиг. Нагревание металла обеспечивает его податливость, необходимую для механической обработки. Поэтому сделать нож из напильника без термообработки невозможно.

Основные характеристики стали х40

Самое интересное, что сталь для клапанов разной техники изготавливают из разных сплавов. У автомобилей одна, у тепловозов другая, для самолетов, вообще, наверняка засекречена, даже у кораблей, будет своего, специального для нагрузок сплава.

Марок стали как минимум с десяток, например: ЭП 303 55Х20Г9АН4, 45Х14Н14В2М ГОСТ 5632-72, 40Х9С2 ГОСТ 5632-72, 45Х22Н4М3 ГОСТ 5632-72 и т.д. А учитывая ТУ заказчика, вообще, и сотня. Но так в народе повелось, что самой популярной является сталь 40-я. Вот о ней и поговорим.

Как пишут сами сталевары и прокатчики, что сталь эта – конструкционная легированная. Применяется в промышленности для изделий повышенной прочности и склонна к отпускной хрупкости. Изделия из нее обладают следующими характеристиками:

  • не поддается ржавлению, благодаря высокому содержанию хрома;
  • повышенная твердость достигается за счет большого содержания углерода;
  • материал можно легко достать, даже в автомобильной мастерской.

Не согласиться тут трудно, действительно характеристики стали довольно высоки. Но даже если не удастся достать именно эту сталь. Металлурги утверждают, что заменить ее можно такими марками: 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР. И это обозначение только отечественного производства, а зарубежных аналогов много.

Преимущества клинков из клапанной стали Х40

Клапанная сталь ножа характеризуется большим количеством преимуществ перед другими сплавами. Среди них можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. Точение проводится не слишком сложно, для этого можно использовать обычный точильный камень.
  2. Даже при использовании изделия для резки труднообрабатываемого материала на поверхности режущей кромки не образуются зазубрины и другие дефекты.
  3. Служит устройство достаточно долго. Это связано с тем, что поверхность характеризуется повышенной устойчивостью к воздействию повышенной влажности.
  4. Простота в уходе. Для того чтобы изделие прослужило в течение длительного периода не нужно проводить какие-либо работы, связанные с обслуживанием.

Нож для рыбалки из клапана

Небольшим недостатком можно назвать то, что подобная сталь обладает достаточно высоким показателем хрупкости на излом. Однако, сломать лезвие достаточно сложно, для этого приходится прикладывать большое усилие.

Процесс изготовления ножа из клапана своими руками

А для того, чтобы попробовать, для начала следует изготовить нож из клапана. О чем пойдет дальше речь. А уже изготовив по всем правилам, собственный клинок, можно будет испытать его на чем угодно.

Нож из клапанной стали

Первичная обработка

Для обработки клапана, для начала следует срезать его головку, затем приварить пруток, для нагревания в печи. В технических характеристиках стали 40х, сказано, что для начальной ковки требуется разогреть деталь до 1250 °C, а заканчивать при 800 °C. Для такого разогрева обязательно потребуется горн или муфельная печь.

Достигнув данной температуры, заготовка вынимается и начинается процесс ковки. Ковать требуется большим молотом не 6 кг. Возможно, на начальном этапе потребуется помощь, друга или соседа.

Затем молотом поменьше продолжаем выковывать в длину. Не забывая при этом нагревать деталь. Когда, на ваш взгляд, заготовка получила нужные формы, оставляем ее остывать.

Спуски и закалка клинка

На этом этапе отрезаем болгаркой или другим инструментом пруток. Делаем на заготовке разметку, и на шлифовальном станке обрабатываем заготовку. Круг для станка используйте крупной зернистости, это черновая обработка. Не забываем про хвостовик.

Это очень тонкая работа, если мало опыта, лучше опять же нанести симметричную разметку на заготовку, дабы не допустить ошибок, которые чреваты нехорошими последствиями. Изделие можно загубить. Спуски тонкими делать нельзя, иначе после закалки клинок может «повести» и он треснет.

Спуск и закалка клинка

Теперь опять придется вернуться к горну или печи. Процесс закалки делается на воздухе, без применения каких-либо жидкостей. Требуется равномерно разогреть заготовку до ярко-красного цвета, что будет соответствовать приблизительно 900-1050 °C. А затем просто вынуть ее и подержать на воздухе, до остывания.

Сборка рукоятки

Перед сборкой рукояти обязательно зачистите клинок от нагара после закалки. И выведите режущую кромку. Если хвостовик короткий, не беда, допустимо ее нарастить прутком. Лезвие лучше обернуть малярным скотчем, чтобы не порезаться и удобнее будет работать.

Как вариант сделать сборную рукоять, из различных компонентов, здесь ограничение только в вашей фантазии. Используйте: текстолит, оргстекло, бересту, дерево различных пород и т.д. Как больстер сгодится и металлическая деталь.

При наборе не забываем, все проклеивать. А затем на шлиф машинке придаем рукояти форму. Если ваша задумка была изготовить ручку из двух планок, то при ковке, нужно сразу же выковывать плоский хвостовик.

Также материал выбирайте на свой вкус, затем насверливаем отверстия в хвостовике, крепим больстер. Вытачиваем из заготовок симметричные половинки, просверливаем их в соответствии с хвостовиком. И закрепляем клепками.

Рукоять ножа

Сборка самодельного ножа

Выполнив все указанные выше операции и доведя сталь ножа до необходимой твердости, переходим к сборке. Подгоняем форму накладок к хвостовику ножа и вырезаем дополнительно две вставки из кожи.

изготовление ручки для самодельного ножа

Затем смазываем детали клеем, устанавливаем на клею латунные вставки и оставляем сушиться на несколько часов.

изготовленин ножа в домашних условиях

Крайнюю вставку лучше изготовить не из стержня, а из трубочки требуемого диаметра. Это поможет крепить готовое изделие при эксплуатации на кожаный ремешок, что предохранит его потерю в походах, на рыбалке или охоте.

отверстие в ручке самодельного ножа

После высыхания клея тщательно обработайте рукоятку и лезвие наждачной бумагой. Для защиты клинка от коррозии его достаточно хорошо отполировать после окончательной заточки и доводки.

Рекомендуем другие статьи по теме

Собираем ручную бетономешалку своими руками из старого велосипеда

Изготовление лодки своими руками: из стеклопластика, фанеры или пенопласта?

Изготовление лодки своими руками: из стеклопластика, фанеры или пенопласта?

Травление металла в домашних условиях - этапы гравировки металла

Травление металла в домашних условиях — этапы гравировки металла

Дымогенератор из огнетушителя для холодного копчения продуктов своими руками - пошаговое руководство

Дымогенератор из огнетушителя для холодного копчения продуктов своими руками — пошаговое руководство

Первичная обработка

Этап первичной обработки проводится для того, чтобы придать заготовке первичную форму, которая будет приближенно напоминать конечное изделие. Подготовительный этап характеризуется следующими особенностями:

  1. Проводится ковка заготовки.
  2. Структура материала уплотняется.

Приведенная выше информация определяет то, что нож из клапана можно изготовить только в случае наличия навыков кузнеца. Кроме этого, требуется соответствующая оснастка, которая применяется для нагрева материала и его деформации.

Коротко обо всем

Надеемся, что материал будет полезен как и начинающим мастерам, так и опытным. Но следует заметить, что работа с таким материалом как клапанная сталь довольно сложная работа и необходимо «набить руку» на нем. При ковке он будет уходить в сторону, но бояться этого не нужно, продолжать работу и он вернется на место.

Опытные мастера рекомендуют, для начала научиться работать с другими металлами, и только потом браться за сталь из клапана. При изготовлении спусков и режущей кромки, соблюдайте аккуратность. А при закалке, не перегрейте клинок, и все у вас получится.

Что нужно для закалки?

Ключевым моментом в процессе обработки клинка выступает процесс нагрева и поддержания в процессе определенного времени металла при высокой температуре. Для этого используются:

  • Муфельная печь;
  • Газовая горелка;
  • Кузнечный горн;
  • Паяльная лампа.

Каждый из методов имеет свои плюсы и минусы. К плюсам горелки и лампы относится их мобильность, чего не скажешь о горне и печи, но горелка и лампа не дают возможности поддерживать температуру нужное время. С другой стороны, отрегулировать температуру нагрева с точностью до 50 градусов можно только в печи, да и сам процесс работы с ней удобнее.

Закалка в классическом виде осуществляется нагревом до 700-1000 градусов, после чего делается охлаждение в емкости с минеральным маслом. Поэтому работать рекомендуется в специально подготовленном помещении, где есть возможность установить и печь, и емкость для масла.

В кузнечном горне разогреть заготовку довольно просто – при подаче воздуха угли раскаляются и заготовка может достичь нужной температуры. Здесь главное не перегреть клинок. Ориентироваться лучше по специальной температурной шкале, в которой температура соответствует определенному цвету металла. Правда, для того чтобы не ошибиться шкалу нужно изучить основательно, поскольку при перегреве, сталь теряет свои свойства и становится мягкой.

Процесс остывания заготовки проводится в емкости с минеральным маслом, без доступа кислорода. Емкость необходима довольно большая – клинок должен весь погружаться в масло, при этом масло не должно закипать.

Для работы с разогретой докрасна заготовкой понадобятся и кузнечные клещи с длинными рукоятками и брезентовые или кожаные перчатки. В домашних условиях для работ нужно предусмотреть и одежду из негорючего материала, и маску для защиты лица.

Закалка

Повысить качество и твердость поверхностного слоя можно путем выполнения закалки. Данная процедура заключается в воздействии высокой температуры, после чего нож из клапана охлаждается на открытом воздухе. Особенностями процедуры назовем следующие моменты:

  1. Требуется печь.
  2. Температура выдержки и время выбираются в зависимости от размеров заготовки.
  3. Рекомендуется проводить охлаждение на открытом воздухе. За счет этого обеспечивается требуемая твердость, но выдерживается пластичность.

В целом можно сказать, что процедура закалки довольно проста и для этого не требуется специальное сложное оборудование.

Секреты закалки: отпуск

Закалка имеет на только положительное, с точки улучшения эксплуатационных свойств стали, свойство, заключающееся в увеличении твердости в несколько раз, но и отрицательное, состоящее в увеличении хрупкости заготовки. Другими словами при ударе закаленного ножа по металлу, камню, дереву или кости лезвие его может легко расколоться. Во избежание этого используют третий вид термообработки, называемый отпуск. Заготовку необходимо нагреть до температуры 180 – 200°С, выдержать в течение часа и охладить на воздухе. Многие домашние мастера отпускают калёные ножи из напильников в расплаве свинца, однако из-за более высоких температур (температура плавления свинца 327 °С) это может вызвать значительное снижение твёрдости и потерю режущих свойств. Лучше всего воспользоваться обыкновенной газовой или электрической духовкой, если удастся уговорить хозяйку дома.

Домашняя закалка и ее хитрости

Качественная закалка может быть успешно выполнена и дома, надо только иметь правильный подход к столь увлекательному процессу и вашему инструменту — складному или охотничьему ножу, самоделке из напильника или ножу бабочке. Проблема станет немного серьезнее, если ваше изделие выполнено из нержавейки, но и в этом случае решение найдется, надо лишь познакомиться с нюансами процедуры и подготовить необходимое оборудование для нагрева.

Как закалить нож в домашних условиях: остроте — быть

Пара абзацев об охлаждающих средах

Такой охлаждающей средой способны быть различные вещества. Наиболее же популярными, ввиду их доступности, являются масло и вода. Поэтому ознакомьтесь со скоростями охлаждения изделий из стали:

  1. Вода. Если ее температура немного превышает отметку в 20°, то скорость охлаждения будет 450°/с. Когда она ледяная, то значение выше — 600°/с.
  2. Масло. Его комнатная температура позволить охладить клинок со скоростью 150°, если же его разогреть до 200°, то это значение возрастет вдвое.

Надо отметить и такое явление, как прокаливаемость. Она означает глубину закалки слоев. Если в качестве охлаждающей среды выступает вода, скорость прокаливания стали составляет 1 мм/с, если же используется масло, скорость уменьшается почти вдвое. Выход есть, однако, даже для обоюдоострого инструмента: сначала клинок нагревается до нашей точки, потом опускается на пару секунд в воду, после чего его перемещают в масло.

Графитовая закалка

Как закалить нож в домашних условиях: остроте — быть

Закалка в графите замечательно подойдет для закалки режущей кромки у ножа с довольно толстым лезвием. Такая технология позволяет сделать качественную обработку разнообразных моделей, а проведение этой процедуры в домашних условиях не составит особого труда. Ознакомиться с процессом можно, но лучше сделать это, посмотрев видео.

Отправляем нож в зонный отпуск

Возможна и зонная закалка ножа, если лезвия вас устраивают, но хочется, чтобы и средняя часть приобрела большую упругость. Тогда алгоритм обработки следующий:

  1. Берется прут, диаметр которого 10 мм. Он разогревается «до белого каления», после чего прикладывается к средней части ножа.
  2. После того, как эта часть основательно прогрелась, клинок отправляют в кипяток, в котором его оставляют на 2 часа.
  3. Когда выдержка подойдет к концу, нож следует опустить в ледяную воду.

Как закалить нож в домашних условиях: остроте — быть

Такая операция называется низким отпуском. То, что надо учесть для качественного резуль5ек4утата:

  1. Малый объем жидкости не сможет обеспечить должный результат: жидкость быстро нагреется, а из-за этого произойдет как изменение необходимой скорости охлаждения, так и нарушение температурного режима. Минимальное количество воды в этом случае составляет 20 литров.
  2. Положение клинка в охлаждающей среде должно быть зафиксированным, в ином случае возникнут проблемы с равномерностью теплоотдачи, что приведет к неутешительным для ножа последствиям.

Заточка лезвия

Точить нож лучше вручную, так как при применении электрического точила существует опасность перегрева металла. Для заточки обычно используют точильный камень. К процедуре приступают по завершении травления, после высыхания эпоксидной смолы. Лезвие закрепляется таким образом, чтобы угол заточки составил 20 °.

  1. Вначале производится заточка грубым абразивным точилом (например, алмазным бруском «extra-extra coarse»). Обработка проводится исключительно в перпендикулярном режущей кромке направлении. Необходимо периодически промывать точило в мыльном растворе. Закончив заточку одной стороны лезвия, его переворачивают и затачивают вторую.
  2. Затем приступают к доводке. Для её выполнения подходит алмазный брусок «extrafine» либо камень из керамики с зернистостью 1000. Во время доводки направление заточки меняется на противоположное (вдоль лезвия).
  3. Следующий этап — полировка поверхности. Для этого процесса используется алмазный брусок «extra-extra fine» либо керамическое точило с зернистостью 8000. Инструмент должен двигаться перпендикулярно кромке лезвия ножа. Это правило необходимо обязательно соблюдать при финальной шлифовке изделия.

Периодическую правку клинка в процессе эксплуатации можно проводить мусатом — округлым железным стержнем с насечками, обычно входящим в комплекты кухонного оборудования. Изготовленный из напильника домашний нож отличается высокой прочностью и имеет острое лезвие. Им можно пользоваться при работе в мастерской, выполняя наиболее трудоёмкие операции, не опасаясь быстро сточить. Он хорош и в качестве метательного стилета или оригинального подарка друзьям.

Читать также: Проволока фехраль х23ю5т какую температуру выдержит

Для получения нужных характеристик будущего ножа из напильника в качестве заготовки на бумаге прорисовывается его эскиз. Лучше выбирать старый инструмент со стертой насечкой. Высокоуглеродистая сталь обеспечивает будущему ножу высокие режущие характеристики. Изготовление такого инструмента обойдется недорого, а по качеству он превзойдет многие заводские образцы.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий