חיסום פלדות וטיפולים טרמיים אחרים.

[Pesel]

מוקדש לכל מאותגרי GOOGLE

נרכז פה את המידע הקשור בחיסום וטיפולים בפלדות שונות.
אני מכווה שהמידע הזה יהיה שימושי ולא נצתרך לענות על שאלות דומות בעתיד.
הקישורים יעודכנו מדי פעם.

רק בקשה קטנה, לא לכתוב "איזה יופי" ו"כל הכבוד", בשירשור הזה רק מידע.

וכמובן, שאלות קשורות מתקבלות בברכה.

מה זה פלדה
http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A4%D7%9C%D7%93%D7%94

טבלת המרה מ פרנהייט F למעלות צלסיוס
http://calculator-converter.com/convert ... ulator.php

המרה של קושיות HV, HB, HRC
http://www.tribology-abc.com/calculators/hardness.htm

קישור לאתר שמרכז רוב פלדות שמשמשות לייצור סכינים:
http://www.crucibleservice.com/Products.aspx?c=DoList
http://www.metalravne.com/selector/search/search.html

טיפול ב O1 וקצת רקע תאורטי
http://www.threeplanes.net/toolsteel.html

טיפול ב D2
http://www.crucibleservice.com/PDFs/%5C ... v12010.pdf

טיפול ב 440C
http://www.crucibleservice.com/PDFs/%5C ... 20440c.pdf

[Brool]

ציטוט מהמאמר בנוגע לחיסום O1:

Any kind of oil will suffice; I've quenched with used motor oil, but now prefer cheap vegetable oil in a metal 5 gallon pail. (I'd rather be thinking of french fries than an oil-burning motor.)

מהניסיון שלכם האם יש הבדל בתוצאות בין שמן מכונות לשמן ביתי פשוט?

[Pesel]

Brool: האם חשבת אי-פעם למה מחסמים O1 בשמן ולא במים?

[yontam]

למה?
אני יודע שבמים היא מתעוותת (למה היא מתעוותת במים בכלל?)
אבל יש עוד סיבה?
איך אפשר ליצור תנאים לטיפול קריוגני?
O1 צריכה בככל טיפול קריוגני?

[Brool]

A הצורך לספוג אנרגיה רבה בזמן קצר?

[ataleph]

שירשור לגבי חיסום של 1070:
http://www.knife.co.il/phpbb3/viewtopic ... 070#p18149

שירשור טוב מאוד על חיסום של פלדות פחמניות:
http://www.britishblades.com/forums/sho ... t-Treating

[Pesel]

למה?
אני יודע שבמים היא מתעוותת (למה היא מתעוותת במים בכלל?)
אבל יש עוד סיבה?
איך אפשר ליצור תנאים לטיפול קריוגני?
O1 צריכה בככל טיפול קריוגני?

אני בכלל לא נכנסתי לנושא של עיוות כתוצאה מחיסום.
טיפול קריוגני בתנאים ביתיים? חלום רטוב של הרבה נפחים. נגיד שצריך כמה גלונים של חנקן נוזלי.
O1 לא צריכה טיפול קריוגני.

A הצורך לספוג אנרגיה רבה בזמן קצר?

התקדמנו לנושא הבא, שהוא דיאגרמת (Continuous Cooling Transformation (CCT, כלי הכי יעיל לקביעת משטר החיסום.
בציר X נמצא זמן, בציר Y טמפרטורה.
M מציין מרטנזית, פאזה רצויה שתורמת לקושיות.
המטרה להגיע מקו עליון של אוסטניט (בערך 800 מעלות) לקו של מרטנזית בלי לחצות אזורים של P וK.
כדי לעשות זאת, צריך לבחור תווך (נוזל) חיסום שיהיה מסוגל לקרר את הפלדה בקצב מתאים.
קירור עיטי מדי יגרום להיווצרות פאזות לא רצויות על חשבון מרטנזית => פחות קושיות
קירור מהיר מדי אומנם יעביר את כל הפלדה לפאזה מרטנזית, אבל גם יכול לגרום לפריחות יתר ולמאמצים פנימיים שיכולים להביא להווצרות סדקים.
ובכלל, כלל אצבע: קושיות=פריחות

זו היא CCT של O1, פלדת שמן


וזו CCT של W1 פלדת מים


ישנו עוד סוג אחד של דיאגרמות: Time-Temperature Transformation (TTT)
העיקרון דומה לסוג הקודם.
TTT של W1


נ.ב. למעלה הוספתי קישור לעוד אתר פלדות מעולה וטבלת המרה מHV לHRC

[yontam]

רק כדי לבדוק שהבנתי
לפי טבלת ה CCT של O1
יש לחמם ל800 מעלות C להחזיק בערך 5 שניות בטמפרטורה קבועה של 800 C
ואז לקרר מ 800 C ל100 C תוך בערך 70 שניות
בשלב הקירור בין 500C ל 400C היא עוברת פאזה לקרביד (אשמח אם מישהו יכול להסביר מה זה קרביד )
כשהפלדה מגיעה ל200C היא עובר פאזה למרטנזית ייתן בערך 64 HRC
W1- לחמם ל 620 C
לקרר מיד תוך שנייה אחת לבערך 100-150C שם נוצרים גם קרביד וגם מרטנזית
ייתן בערך 67 HRC
כדאי לעשות טיפול קריוגני כדי להעביר את הקרביד למרטנזית
תקנו אותי אם הבנתי לא נכון

[רעי]

יונתם:

הטבלה מניחה שביצעת soaking, כלומר הפלדה חוממה ונמצאת בשיווי משקל ומעבר הפאזה לאוסטניט הושלם. כמה זמן זה שיווי משקל? זה עניין של עובי ואופי החימום. בין דקה ל- 20 דקות ואפילו יותר בחתכים עבים.
5 השניות המופיעות שם הן זמן התגובה- הטמפ' לא נמדדת בפני השטח אלא בעומק מסוים של החומר. אם ידוע מפל הטמפ' החומר, הרי שעבור עובי של 5 מ"מ אתה תרצה לדעת מה קורה בפנים, והקו האחריו אתה עוקב אמור לייצג את פנים החומר.
מפתח לקיצורי האותיות:
P- פרליט, אם תקרא את הפרק על הפלדה בויקיפדיה או במקום אחר תבין בדיוק מה זה, ועל רגל אחת אפשר להגיד שזהו מבנה שמורכב משכבות דקיקות של פריט (ברזל נקי) וצמנטיט, שהוא קרביד (תרכובת כימית של ברזל ופחמן).
B- באיניט, מבנה נוסף, אשר מכיל פריט וצמנטיט אך לא במבנה למלרי (שכבתי). ממליץ לקרוא את הערך המצוין בויקיפדיה באנגלית בנושא.
K- צמנטיט, או קרביד הברזל. פאזה או הרכב כימי של 3 אטומי ברזל ואטום פחמן. חומר קשה ופריך שנוצר בעת נוכחות פחמן בתוך ברזל. הצמנטיט מעורב במבנים השכיחים פרליט ובאיניט באופן אינטגרלי, אבל כאשר ריכוז הפחמן גבוה, מעל 0.8%, הוא מצטבר או מתבדל גם בנפרד מהמבנים הנ"ל בגרעינים משלו.

המטרה במהלך החיסום היא להימנע מה"ברכיים" האלו (שמשמעותן היא תחילת היווצרות פרליט/באיניט וצמנטיט), ולרדת ישירות לקו האופקי המציין מרטנזיט.
גם W1 צריך לחמם לטמפ' האוסטניזציה (דימה- חבל שאין את קו האוסטניזציה בדיאגרמות שהבאת), ורק אז לקרר, אחרת לא יהיה אוסטניט שיוכל להפוך למרטנזיט. עכשיו אתה בטח מבין למה צריך לקרר בהרבה מים קרים, כדי לרדת מתחת לברך בפחות משניה, ולמה בחיסום כזה פנים החומר לא יהיה מחוסם-מרטנזיטי, אלא פרליטי.
קרביד לא יהפוך למרטנזיט, אפילו אם תוריד אותו לאפס המוחלט.
מה שיכול להפוך למרטנזיט בטיפול קריוגני הוא אוסטניט שיורי, אבל זה כבר בשיעור הבא.

[yontam]

אז בחיסום של O1-בחמש השניות הראשונות של הקירור לא קורה כלום
ב W1 התגובה היא מיידית
טמפרטורת האוסטיניזציה
של W1 היא קצת מעל 600C
וO1 הופכת לאוסטניט בטיפה מעל 800C
נכון?

[Pesel]

לא.
W1 בין 760 ל800
O1 בין 780 ל820

יש פה הרבה מידע
http://www.metalravne.com/selector/search/search.html

[yontam]

אז W1 צריכה קירור מאוד מהיר
צריך להוריד אותה מ 800C ל600C תוך עשירית השנייה
מים בטמפרטורת החדר עושים את זה?

[Pesel]

תלוי בעובי הדוגמה.

[yontam]

4 mm

[Pesel]

4 mm

חדשות הרעות: כנראה שלא.
חדשות הטובות: אתה לא צריך קצב קירור מהיר כלכך. מספיק שתגיע לאזור של 750HV, שווה ערך ל 60-62 HRC

[yontam]

כרגע אין לי W1
אז קצב הקירור הדרוש לא כל כך רלוונטי
אבל זה כן נושא שמאוד מעניין אותי

[Pesel]

ואני כבר עמדתי לבקש ממך חתיכה של W1.

[yontam]

[yontam]

בלינק שפסל סיפק לגבי טיפול בD2 יש משהו שמבלבל אותי
בעמוד השני של הקובץ יש טבלה: Hardness and Impact Toughness Data
בטבלה ניתן לראות שtempering ב370C,420C ו480C ייתנו את אותה קשיות(58 HRC)
אבל ערכים שונים בעמידות למכה
בO1 שאיתה יש לי ניסיון יש חוקיות מאוד ברורה שככל שטמפרטורת הTempering עולה כך יורדת דרגת הקשיות ועולה העמידות למכות
מה גורם לחוקיות הנהדרת הזו שיש בO1 ובעוד פלדות לא להופיע בD2?
ועכשיו סדרת שאלות להבנת היחס בין קשיות לשבירות בD2:
בהנחה שהחיסום אינו דיפרנציאלי!
באיזה טמפרטורה עושים tempering לסכין שף מD2?(יהיה הכי קשה)

באיזה טמפרטורה עושים tempering לסכין שטח גדולה מD2?(נקודה טובה באמצע בין סכין שף עדינה לקפיץ)

באיזה טמפרטורה עושים tempering לקפיץ מD2?(הכי רך והכי פחות שביר)

באותה טבלה כתוב שב60HRC ערך העמידות למכה הוא 31 J
קשיות יותר גבוהה אבל עמידות גבוהה יותר למכות
האם זה אומר שקפיץ מD2 יחוסם ל60 HRC?
כלל האצבע אומר קשה = שביר
ואני כבר מבולבל

[DKOSTADINOV7]

שירשור לגבי חיסום של 1070:
http://www.knife.co.il/phpbb3/viewtopic ... 070#p18149

שירשור טוב מאוד על חיסום של פלדות פחמניות:
http://www.britishblades.com/forums/sho ... t-Treating

בשירשור השני מה אמורה להיות הטמפרטורה בתנור בשביל התמפרינג?

[ataleph]

בשירשור השני מה אמורה להיות הטמפרטורה בתנור בשביל התמפרינג?

תלוי בסוג הפלדה וקשיות סופית רצויה. בשביל 1070 ראה בשירשור הראשון. לגבי פלדות אחרות חפש בגוגל או תשאל אנשים כאן.

[DKOSTADINOV7]

בשירשור השני מה אמורה להיות הטמפרטורה בתנור בשביל התמפרינג?

תלוי בסוג הפלדה וקשיות סופית רצויה. בשביל 1070 ראה בשירשור הראשון. לגבי פלדות אחרות חפש בגוגל או תשאל אנשים כאן.

אני היתכוונתי למה היה תווך הטמפרטורות לפלדת פחמן לא מזוהה

[ataleph]

אני היתכוונתי למה היה תווך הטמפרטורות לפלדת פחמן לא מזוהה

אם אתה רוצה לדעת במדויק תשאל את הבחור מהפורום ההוא

לגבי משהו לא מזוהה, הייתי עושה ניסויים על חתיכות קטנות של אותה פלדה ומודד קושיות אחרי כל ניסוי. הייתי סורק תווך 180 עד 250 מעלות לזמנים בין 40 דקות לשעה. תראה אין פה קיצורי דרך, במיוחד כשמדברים על תחיכת פלדה שאין לך מושג מהי. גם מי הבטיח לך שאחרי ההרפיה של הבחור ההוא התקבלה לו קושיות רצויה? אני לא זוכר שהוא כתב שם שהוא מדד ויצא לו ככה וככה.
אני גם די בטוח שאין לך איך לבדוק קושיות באופן מדויק, לכן בשורה תחתונה עדיף לך להתחיל עם פלדה ידועה (למשל O1) ולעשות טיפול טרמי כמו שאנשים בפורום עושים אותו ולקוות שיצא בסדר. הבדיקה האמיתית זה רק עבודה של הלהב בשטח.

[yontam]

היי, שמתי לב שעוד לא קיבלתי תשובה בעניין הטמפרינג של D2

הנה השאלה שוב:
בלינק שפסל סיפק לגבי טיפול בD2 יש משהו שמבלבל אותי
בעמוד השני של הקובץ יש טבלה: Hardness and Impact Toughness Data
בטבלה ניתן לראות שtempering ב370C,420C ו480C ייתנו את אותה קשיות(58 HRC)
אבל ערכים שונים בעמידות למכה
בO1 שאיתה יש לי ניסיון יש חוקיות מאוד ברורה שככל שטמפרטורת הTempering עולה כך יורדת דרגת הקשיות ועולה העמידות למכות
מה גורם לחוקיות הנהדרת הזו שיש בO1 ובעוד פלדות לא להופיע בD2?
ועכשיו סדרת שאלות להבנת היחס בין קשיות לשבירות בD2:
בהנחה שהחיסום אינו דיפרנציאלי!
באיזה טמפרטורה עושים tempering לסכין שף מD2?(יהיה הכי קשה)

באיזה טמפרטורה עושים tempering לסכין שטח גדולה מD2?(נקודה טובה באמצע בין סכין שף עדינה לקפיץ)

באיזה טמפרטורה עושים tempering לקפיץ מD2?(הכי רך והכי פחות שביר)

באותה טבלה כתוב שב60HRC ערך העמידות למכה הוא 31 J
קשיות יותר גבוהה אבל עמידות גבוהה יותר למכות
האם זה אומר שקפיץ מD2 יחוסם ל60 HRC?
כלל האצבע אומר קשה = שביר
ואני כבר מבולבל

תודה לעונים

[Pesel]

בעמוד השני של הקובץ יש טבלה: Hardness and Impact Toughness Data
בטבלה ניתן לראות שtempering ב370C,420C ו480C ייתנו את אותה קשיות(58 HRC)
אבל ערכים שונים בעמידות למכה
בO1 שאיתה יש לי ניסיון יש חוקיות מאוד ברורה שככל שטמפרטורת הTempering עולה כך יורדת דרגת הקשיות ועולה העמידות למכות
מה גורם לחוקיות הנהדרת הזו שיש בO1 ובעוד פלדות לא להופיע בD2?

הייתי אומר שהבדל בין 29 ל30 הוא לא משמעותי ומתייחס אליו כאל אותו ערך.

ועכשיו סדרת שאלות להבנת היחס בין קשיות לשבירות בD2:
בהנחה שהחיסום אינו דיפרנציאלי!
באיזה טמפרטורה עושים tempering לסכין שף מD2?(יהיה הכי קשה)
באיזה טמפרטורה עושים tempering לסכין שטח גדולה מD2?(נקודה טובה באמצע בין סכין שף עדינה לקפיץ)
באיזה טמפרטורה עושים tempering לקפיץ מD2?(הכי רך והכי פחות שביר)
תודה לעונים

אותה תשובה כמו בסעיף א'.

כלל האצבע אומר קשה = שביר
תודה לעונים

כלל אצבע, נקרא כלל אצבע, כי הוא נכון ברוב המקרים אם המקרים הפשוטים.
פלדה D2 היא לא פלדה פחמנית פשוטה כמו O1, ולכן כלל אצבע לא בדיוק נכון.
לפי הטבלאות שצירפת, הייתי אומר ש בD2 עמידות לשבר לא עולה בצורה משמעתית(אם בכלל) עם ירידה בקושיות.
ידוע, שיצרני סכינים לא כלכך משתמשים בD2 לסכינים דקות, לפני כמה שנים שברו סכין שלי מD2 כשניסו לעשות איתה BATONING (היה על זה דיון)

[yontam]

תודה רבה