Термическая обработка деталей подшипников из сталей. из какой стали делают подшипники

Сырье, и как изготавливают шарики для подшипников: видео

Маленькая деталь для всего механизма является одной из самых сложных в технологическом смысле. Ведь добиться гладких, круглых шариков из металлического прутка с точными размерами до сотых долей микрона очень трудно, ведь лишний показатель может негативно сказаться на работе всего механизма. На заводах применяется специальная высококачественная сталь, регламентированная ГОСТом 3722-81:

  • • Хромоуглеродлистая, типа ШХ15. Для показателей с более высокой твердостью используют на заказ ШХ4, ШХ20, 15 Г 1, 12Х18, 95Х18, 18ХГТ, 110Х18, 8Х4М4В2Ф1.
  • • Молибденовая. Применяется для изготовления дроби охотничьего ружья и для шариков специального назначения. К основному компоненту добавляются в маленьких количествах медь, алюминий, латунь, полиамиды, полимеры и металлокерамика.
  • • В последнее время используется новый сплав из синтетического материала – нитрид кремния. Из него выпускают изделия особого назначения, способные самоусиливаться.

Мы определили, из какой стали изготавливают подшипники. Стальные шары идут для производства узлов качения. Отдельно они используются в различных отраслях народного хозяйства. Также они незаменимы в сферах автомобильной, лакокрасочной, оборонной, цементной, кондитерской, химической и сельскохозяйственной промышленностях. Кроме этого, они могут выступать, как отдельные детали для дезодорантов и стержней пишущих ручек.

В узлах, работающих в агрессивной среде, используются шары с высоким содержанием никеля. Из мягкого железа катают экологически чистую дробь (свинец наносит природе больше вреда, чем малоуглеродистая сталь) и омедненные, с диаметром 4,5 для пневматического оружия.

Следующим шагом в изготовлении стало создание элементов качения из керамики. Они нашли свое применение в экстремальных условиях эксплуатации (реактивные двигатели, шпиндели в металлообрабатывающих станках, автомобили Формулы 1.

Метод №1

Методика восстановления посадочного места подшипника:

Замерьте величину h1, h2 и h3. Подготовьте маячки для центрирования (рисунок №1).

Расточите посадочное место на 1-2 мм величины с диаметром (рисунок №2)

  • Используя CLEANER S, обезжирьте посадочное место.
  • Подготовьте WEICON TI или WEICON SF, согласно инструкции.
  • Первый слой втирайте в поверхность движением «крест-на-крест».
  • Второй слой следует наносить с избытком – до толщины большего износа. Установите маячки в композит.
  • На подшипник нанесите тонким слоем, используя кисть, смазку WEICON F 1000или WEICON Р 500. В завершении, подшипник нужно запрессовать в композит.
  • Через 30-60 мин уберите излишек композита. При необходимости подшипник можно выбивать по истечении 3-4 часов.

При требованиях точности, в качестве центрирования можно использовать «грибок» или вал. Если необходимо собрать сложный узел или механизм, с учетом дальнейшей корректировки подшипника, используйте металлполимеры с длительной полимеризацией. Для срочного ремонта, рекомендуем, применять наши эпоксидные композиты cбыстрой полимеризацией, например WEICONSF или WEICONWR.

Вопрос задает Валерий, Московская область:

Недавно услышал от знакомого, что из подшипника можно изготовить отличный нож. Меня очень заинтересовало это, поскольку люблю все мастерить своими руками. Хотелось бы подробнее узнать об этой технологии.

Предоставляем слово нашему эксперту:

Подшипники изготовляют из стали высокого качества, поскольку они работают в трудных условиях и не теряют своих характеристик при значительных нагрузках. Если выковать из него нож, можно получить отличный инструмент. Он не потеряет остроты в самых трудных условиях эксплуатации.

Для ковки ножа из подшипника необходимо следовать представленной инструкции:

  1. При помощи болгарки необходимо отрезать заготовку нужной длины, используя обойму подшипника. Нужно учитывать запас в 1-2 см.
  2. Полученную заготовку необходимо приварить к прутку арматуры, исполняющей роль рукоятки.
  3. Ковка осуществляется при достаточно низких температурах, чтобы материал изменился от светло-красного до более темного оттенка.
  4. Перед закалкой осуществляется обдирка на точиле или при помощи напильника.
  5. Для улучшения характеристик ножа рекомендуется произвести нормализацию металла. Для этого его разогревают до 750°С, ждут 5 минут и охлаждают на воздухе. Такие манипуляции повторяют 2-4 раза.
  6. Производится закалка. Чаще всего это осуществляется при температуре 830°С. Для определения подходящего момента для закалки используют магнит. Когда сталь перестала магнититься, можно приступать к данному процессу. Температура плавления поваренной соли составляет 800°С. Поэтому ею посыпают заготовку, чтобы примерно определить момент достижения оптимальных характеристик для закалки.
  7. Закалка происходит в масле, температура которого достигает 50-60°С. Заготовку помещают в емкость с подготовленным веществом на 1 час. Все это время ее нельзя шевелить и прислонять к стенкам резервуара.
  8. После закалки проводят отпуск. Нож помещают в духовку при температуре 160-200°С на 2 часа. Для охлаждения просто гасят огонь.
  9. Для заточки ножа используется алмазные бруски, для шлифовки – алмазная паста. В процессе данной обработки может утратиться до 2 мм толщины заготовки, что вполне нормально.

Если следовать все правильно и в точности следовать инструкции, полученный нож сможет поцарапать стекло. В процессе эксплуатации он не тупится и не разрушается при нагрузках изгибающего характера. Представленным способом легче всего делать нож с накладными рукоятками.

Русские умельцы ножевого дела, никогда не ищут лёгких путей. Потому что это – для многих хобби и увлечение. Бывает, что из простого занятия, получается настоящий небольшой бизнес. Но в большинстве своём, для людей это всё же, это отдых и отвлечение от повседневной жизни. Каждый человек, определяет свой досуг сам. Любители ковать, довольно часто изготавливают свои изделия из необычных вещей, например: нож из подшипника. Очень интересный и непростой процесс.

Самодельный нож из подшипника.

Отжиг и ковка заготовки

Сталь легирована хромом, поэтому перед ковкой ее обязательно следует отжечь. Нужно сначала деталь нагреть докрасна в печи и, не давая остыть, выправить молоточком на наковальне. Сталь становится пластичной и после медленного остывания в печи со скоростью 20–40 градусов в час готова к ковке.

Самый ответственный этап ковки подшипниковой стали следует проводить в интервале температур от 800 ºС, которой соответствует вишнево-красный цвет каления, и до 1100 ºС, сопровождаемой темно-желтым свечением. При наличии бесконтактного пирометра температуру поверхности металла можно определить с точностью ± 1,5 ºС.

Следует предварительно потренироваться в нагреве и ковке металла на обычном прутке. Чтобы не сломать заготовку под ударами молота, лучше лишний раз накалить металл, чем продолжать обрабатывать охлажденным. Контролировать температуру проще по цвету каления, при появлении тусклого вишневого свечения надо сразу помещать деталь в печь.

Деталь ножа после нагрева укладывается на наковальню и плющится молотками до требуемой толщины. При отсутствии опыта работы в кузне, можно ограничиться выпрямлением заготовки, заменив операцию ковки обдиркой заготовки. Правильной считается такая техника ковки ножа, при которой:

  • проковка производится смещением металла с середины полотна к кромке лезвия, постепенно истончаясь;
  • округливание острия производится c одновременной оттяжкой заготовки ножа по длине;
  • после окончательной раскатки пластины остается припуск не более 2 мм.


Заготовка разогревается


Остывшую заготовку пропиливаем по канавкам болгаркой


Разогнутую заготовку нагревают и молотком доводят до плоской формы


Получившийся хвостик вытягиваем в длину, чтобы в конце он сходил в размер 5 мм на 5 мм

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.

Применение рессорной стали

65Г считается одной из самых дешевых пружинных сталей. При этом она обладает рядом уникальных свойств, делающих ее незаменимой для создания пружин. Рессорная сталь для ножа содержит хром, никель, марганец, кремний. Эти элементы придают свойства, за которые изготовителями выбирается именно этот материал:

  • хорошая гибкость;
  • высокая ударная вязкость;
  • твёрдость;
  • износостойкость;

Термообработка играет большую роль в улучшении качеств материала. Сталь становится прочнее, повышается ее твердость. К сожалению, она недостаточно устойчива к коррозии – имеет обыкновение ржаветь. Но достоинства перевешивают недостатки и ее часто используют как материал для клинка.

Такие ножи применяют в самых разных сферах. В первую очередь в качестве кухонных – крепкие, прочные, долговечные – что ещё нужно для ежедневной работы на кухне и, например, для разделки мяса? Те же соображения заставляли охотников, рыбаков и туристов стараться заполучить в свой арсенал эту качественную «самоделку». Поэтому многие мастера делали на продажу туристические и охотничьи ножи.

Благодаря хорошим характеристикам стали, эти ножи были популярны среди военных. Солдаты срочной службы, имевшие доступ к инструментам для металлообработки, в кустарных условиях изготавливали армейские ножи.Со временем, изготовители начали замахиваться на более серьёзные изделия: топоры, мечи, мачете, катаны. Из-за хорошей ударной вязкости рессорные стали прекрасно подходят для ковки. Ковкой можно изготовить клинок любой формы, даже самой причудливой.

Как правильно выбирать материал для изготовления ножа?

Рисунок 1. Конструкция кованого ножа.

Чтобы сделать качественный клинок, нужно подобрать подходящую для него сталь. От выбора материала будут зависеть режущие характеристики ножика и его прочность

Для правильного подбора металла важно знать, какие свойства имеет такой материал. Понадобится ориентироваться на 5 главных свойств стали:

  1. Устойчивость к износу — сопротивление стали изнашиванию при использовании. Данное свойство будет зависеть от твердости материала.
  2. Твердость — свойство материала, которое указывает на его способность сопротивляться попаданию в нее твердых материалов. Стоит знать, что твердый материал меньше подвергается деформации. Показатель прочности можно измерить по шкале Роквела.
  3. Прочность — возможность сохранять целостность при воздействии атмосферных сил.
  4. Пластичность — возможность материала впитывать и распределять кинетическую энергию при ударе и деформации.
  5. Красностойкость — устойчивость металла к высокой температуре и способность сохранять свойства в процессе нагрева. Минимальная температура ковки стали будет зависеть от устойчивости материала к термической обработке. Рекомендуется выбирать твердые марки, рабочая температура ковки для которых больше 900°С. Стоит знать, что температура плавления данного материала составляет приблизительно 1500°С.

Все данные характеристики связаны между собой. Преобладание одного из них приводит к ухудшению остальных. Каждое свойство материала будет зависеть от содержания в нем легирующих элементов и добавок, к которым можно отнести кремний, вольфрам, молибден и другие.

Рисунок 2. Виды профилей ножа.

Наличие всех легирующих элементов и применение их в необходимой пропорции в процессе изготовления стали, а также знание их свойств позволяет создать сталь для необходимых целей. Каждая из подобных сталей имеет свою маркировку. Стоит отметить, что российские и европейские марки имеют разные обозначения.

К российским производителям, которые достаточно часто применяются в процессе ковки клинков своими руками, можно отнести стали с маркировкой У7-У16, Р6М5, Х12МФ и другие. Из европейских марок можно отметить стали 1095, М-2, А-2 и другие.

Подробное описание марки металла можно найти в «Марочнике стали и сплавов».

Как сделать кованые ножи из напильника или троса?

Напильник изготавливается из износостойкой стали, в связи с чем достаточно часто из данного инструмента изготавливаются ножики. Такие клинки будут иметь хорошую режущую кромку.


Нож, выкованный из троса, уступает по своим характеристикам другим, но клинок обладает необыкновенно красивым рисунком, напоминающим дамасскую сталь.

Первым делом нужно будет выполнить очистку инструмента от насечек и ржавчины. Данное действие можно сделать, используя болгарку. Если есть необходимость, от напильника надо будет отрезать заготовку нужной длины. После этого изделие приваривается к арматурному пруту и засовывается в печку. Изделие надо нагреть до необходимой температуры, после чего можно будет приступить к раскатке изделия до нужной толщины. Далее делается острие и кромка для резки. Хвостовик ножика из данного инструмента рекомендуется делать под накладную рукоятку.

Трос нужно расколоть до красного цвета, после чего вынуть его из печки и посыпать бурой. После этого трос нужно раскалить до 1000°С, снова вынуть из печки и начать проковывать

Удары наносятся молотком, при этом важно стараться сохранить все волокна вместе

В конечном итоге может получиться полоса стали, которая состоит из нескольких слоев. Из нее можно будет ковать нож необходимой формы.

Термообработка стали 65Г

Конструкционная высокоуглеродистая сталь марки 65Г, поставляемая соответственно техническим требованиям ГОСТ 14959, представляет собой сталь рессорно-пружинной группы. Она должна сочетать в себе высокую поверхностную твёрдость (для чего в её состав вводится до 1% марганца) и повышенную упругость. Все эти характеристики обеспечиваются в результате выполнения надлежащей термической обработки изделий, изготовленных из рассматриваемой стали.

Исходный химсостав стали и требования к деталям, изготавливаемым из неё

Относясь к разряду экономнолегированных, сталь 65Г относительно дешёвая, что обуславливает её широкое и эффективное применение. В числе главных её компонентов находятся:

  1. углерод (в пределах 0,62…0,70 %);
  2. марганец (в пределах 0,9…1,2 %);
  3. хром и никель (до 0,25…0,30 %).

Все остальные составляющие – медь, фосфор, сера и т.д. – относятся к примесям, и допускаются в химическом составе данного материала в количествах, ограничиваемых госстандартом.

При достаточной твёрдости (например, после поверхностной нормализации она должна составлять не менее 285 НВ), и прочности на растяжение (не ниже 750 МПа), сталь 65Г обладает достаточно высокой для своего класса ударной вязкостью – 3,0…3,5 кг∙м/см 2 . Это даёт возможность использовать материал для производства ответственных деталей подъёмно-транспортного оборудования (в частности, ходовых колёс мостовых кранов, катков), а также пружинных шайб и пружин неответственного назначения.

Стоит отметить, что детали пружин, изготовленные из стали 65Г, плохо свариваются, а также не могут противостоять периодически возникающим растягивающим напряжениям (относительное удлинение не превышает 9%), а потому не подлежат применению в неразъёмных конструкциях машин и механизмов. При проведении процессов холодного пластического деформирования сталь становится весьма малопластичной уже при малых (до 10%) деформациях, поэтому, при необходимости изготовления из неё пружин больших размеров, приходится применять нагрев исходных заготовок, даже под листовую штамповку. Впрочем, и в горячем состоянии предельные степени деформации стали 65Г не превышают 50…60%.

Химический состав стали 65Г

Несмотря на то, что в ходе деформационного упрочнения предел временного сопротивления материала увеличивается до 1200…1300 МПа, этих показателей недостаточно для того, чтобы придавать конечной продукции (например, пружинам) необходимую эксплуатационную прочность. Поэтому закалка и отпуск стали 65Г обязательны.

Заточка и шлифовка лезвия

Переходим к такому важному моменту, как заточка ножа. При ее осуществлении важна симметричность заточки с обеих сторон лезвия

Также необходимо создать необходимый угол скоса лезвия ножа, который для обычных ножей делается 15 – 25º. На бритвах угол наименьший 8–15 градусов, на туристических ножах 25–30º. Вручную на оселке острить полотно ножа непроизводительно. Просто и качественно это делается на ленточном шлифовальном станке, называемом гриндером.

Если требуется заточить нож до остроты бритвы, используются специальные точильные приспособления со сменными абразивными брусками. С помощью такой оснастки не проблема создать любой угол наклона спуска от обушка ножа или спуска режущей кромки ножа.

Когда грубая формовка и заточка ножа завершены, наступает очередь тонкой обработки металла на шлифовальной машине и дремеле с насадкой. Сверлятся сквозные отверстия под штифты крепления рукояти ножа. С целью лучшего склеивания деревянных накладок с металлом делается около десятка несквозных отверстий по обеим сторонам хвостовика ножа.

Нож Якут из подшипника

Есть небезосновательное мнение, что детали всех отечественных авто после смерти, за все мучения и издевательства при жизни, попадают исключительно в рай! Поменяв на своем «Малыше» подвесной подшипник решил, что рай подождет, лучше после танцев с бубнами, обряда с огнем и маслом, он обретет новую жизнь и поселится в машине в новом качестве

Умерший подвесной

Распиливать подшипник лучше наискосок, при ковке легче будет формировать носик Шх15 — сталь легированная хромом, перед началом ковки ее нужно отжечь, оставить в печи или горне медленно стывать, около 20-60 градусов в час. После отжига сталь делается пластичной более удобной в ковке.

Выпрямил обойму и формирую клинок. Температура ковки шх15 800-1100′ конечно лучше пользоваться пирометром, но за неимением такового определяю по цвету каления от вишнево- красного, до темно желтого. Хотя конечно у каждого свое восприятие цвета и освещение. Наверно главный отличительный элемент якутского ножа — это кованный дол

У якута односторонняя заточка, дол делается с противоположной стороны заточке, важно учесть, что для правши дол делается справа, а для левши соответственно — слева. Дол необходим для придания жесткости относительно тонкому клинку

Для пробивания дола я использую такую приспособу После окончания ковки необходимо сделать нормализацию, иначе в металле останутся напряжения и в лучшем случае клинок поведет при закалке, в худшем на морозе лопнет и нанесет травмы. Для нормализации медленно нагрел клинок до 800-950′ непродолжительно выдержал при такой температуре и на воздух, остывать на ровной поверхности. Теперь можно заняться слесарной обработкой, черновые спуски сделаны ковкой, остальное гриндером и болгаркой, главное чтобы толщина спусков была не менее 1мм, иначе при закалке лезвие поведет.

Нижний проба дамаска, но это другая история

Теперь рукоять. Рукоять из березового сувеля, отваренного в соленой воде с хвойными опилками

В якутах все подчиняется простоте и практичности, рукоять крепится при помоши двух клинышков, сломанную рукоять легко снять и вставить новую. Готовую рукоять пропитал горячим льняным маслом

Ножны из бересты У настоящих якутских ножей ножны делают из дерева, обтягивая его кожей с бычьего хвоста. В наших краях это несомненно дефицитное сырье, с кожей не сталкивался да и в продаже ее только заказывать. На просторах интернет нашел туториал рукастого человека и взял себе за основу. Несомненный плюс ножен из бересты это вес- ножны получаются невесомые, клинок висит в воздухе, менее подвержен действию влаги, не нужны защелки кнопки, рукоять надежно фиксируется в ножнах даже полированная.

Из бумаги делаем два шаблона, по маленькому выпиливаем из тонкой дощечки, здесь хорошо подходят дощечки от ящиков из под фруктов, по большому шаблону вырезаем две заготовки из бересты. Бересту обязательно варить, часа два, после этого она становится мягкой

Закрываем нож пленкой и крепим к деревяшке

Обе заготовки зажимаем поверх ножа как можно плотнее и оставляем сохнуть часов на восемь, подсохшая береста держит форму и остается мягкой. Дальше промазываем клеем ПВА деревяшку и между слоями бересты, собираем обратно и опять сохнуть на денек.

Хотел оставить естесственный цвет бересты, но при варке остались следы от металлических шайб. Водную морилку береста не впитывает, пришлось использовать неводную. Размечаем и сверлим отверстия, прошиваем капроновым шнуром.

Якутские ножи в оригинале носятся на свободном подвесе, я сделаю привычный подвес под ремень. Схему плетения подсмотрел на сайте выживальщиков — эти ребята любят плести из паракорда ремни и браслеты.

Получив нужную длинну ремешка, свободные нити вставляем в петли от карандаша и затягиваем, потом сплетаем две косички и затягиваем вокруг ножен.

Концы косичек закрыл деревянными бусинами из магазина тканей. Собственно все — ножны готовы.

Подготовка накладок

От правильного выбора материала для изготовления рукояти зависит эргономичность и общее восприятие ножа. В качестве исходного материала для изготовления рукояти ножа используют сплавы металлов, пластмассы, натуральная кожа, эластомеры. Незаменимы в этом качестве твердые и ценные породы древесины.

Накладные ручки, наиболее подходящие под хвостовик подшипникового ножа, состоят из 2 идентичных половин. Потребуется запастись обрезками металлического прутка для штифтов ручки ножа. В случае использования древесины, следуeт придерживаться следующей последовательности:

  • обработанный антисептиком брусок зажимают в тисках и распиливают на 2 одинаковые части;
  • чтобы устранить зазоры, тщательно ошкуривают стороны, соприкасающиеся с металлом;
  • наносится контур рукояти ножа, вырезаются лобзиком две плашки;
  • половинки накладываются на хвостовик, размечаются и сверлятся отверстия под штифты.


Подготовка рукоятки

Особенности

Из-за своих свойств, сталь 65г не подходит для сварки

Но стоит отметить, что спектр использования довольно широк, даже если не брать во внимание холодное оружие. Из нее делают различные пружины, рессоры, корпуса подшипников, узлы и металлоконструкции

Она нашла применение даже в грузовых машинах – при создании рессоры заднего моста применяют именно этот материал.

Чтобы материал сохранял свои свойства и не покрывался ржавчиной его необходимо держать в сухом помещении, а изделия периодически покрывать маслом.

Благодаря своей дешевизне и довольно приличным свойствам, сталь 65г используют в качестве аналогов таких материалов, как: 55С2, 60С2, 70, 70Г, У8А, 9Хс.

Подводя итоги, стоит отметить, что такая сталь часто используется для спортивного вида холодного оружия, а также орудий для турниров. Ведь именно при таком сценарии использования необходима стойкость к ударам и низкая стоимость изделия.

Делать ножи из этой стали будут еще долгое время, но все же в более специализированных отраслях. Хоть и ножи из такой стали почти не используют на кухне, особенно в последнее время, любителей мастерить клинки из остатков такого сплава предостаточно.