При изготовлении заготовок основными этапами являются ковка и термическая обработка. В домашних условиях осуществить эти этапы достаточно проблематично, так как для отжига и закалки высоколегированной стали недостаточно обычной газовой горелки, которая может нагреть металл только до темно-вишневого свечения (около 700 °C).

Для изготовления заготовок можно сложить на улице простейший горн. Сделать его можно из кирпичей, а воздух подавать пылесосом. Нагрев заготовки производится с помощью древесного или кузнечного угля.

Также можно сделать газовую эжекционную горелку или горелку с подачей воздуха от пылесоса. В первом случае струя горящего газа будет попадать в насадку горелки, имеющей в своей нижней части щели для всасывания атмосферного воздуха. Во втором горелка заключается в рубашку с щелью для выхода газа вокруг горелки.

При наличии простейшего горна и наковальни можно делать в домашних условиях заготовки для инструментов, в том числе хвостовики для клюкарз или стамесок, лезвия для ножей и резцов и многое другое.

Перед тем как приступить к обработке стали, следует определить ее химический состав вышеописанным способом. Также рекомендуется с помощью напильника определить твердость металла.

Обработка заготовки заключается в обработке напильниками, причем сначала драчевым, а затем личным, в шлифовании, закалке и отпуске для придания требуемой вязкости и твердости. В том случае, если сталь твердая, рекомендуется заменить обработку напильниками обработкой на шлифовальном круге.

Для того чтобы провести обработку заготовок из стали, потребуются наборы напильников и надфилей, ножовка по металлу, дрель и набор различных сверл к ней, тиски, зубило, молоток, бородки и керн.

Термическая обработка состоит из отжига и нормализации. В ее процессе изменяется структура стали (металл становится мелкозернистым) и появляются необходимые свойства. Для быстрорежущей стали температура обработки должна составлять 1200–1250 °C, для легированной – около 1000 °C, а для углеродистой – 900–950 °C. После отжига сталь должна медленно остывать вместе с печью.

Для проведения закалки необходимо быстро охладить заготовку закалочными жидкостями (водой, раствором соли или маслом). Необходимо помнить, что сталь становится тем тверже, чем выше температура нагрева и быстрее охлаждение.

При длительном нагреве с высокой температурой может произойти выгорание углерода, образоваться окалина и появиться хрупкость. Чтобы избежать этого в домашних условиях, необходимо не допускать перегрева и снять при заточке инструмента обезуглероженный слой.

Также рекомендуется не делать режущую часть заготовки слишком тонкой.

Для закалки инструментальной стали необходимо быстрое охлаждение. Чтобы обеспечить это, рекомендуется закаливать заготовки в воде температурой 20–30 °C. Заготовки из легированной стали желательно закаливать в масле или воде, нагретых до 70 °C. Во время закаливания надо резким перемещением заготовки в жидкости смывать паровую рубашку, которая образуется из-за испарения жидкости при соприкосновении с нагретым изделием. Также рекомендуется опускать изделие в жидкость строго вертикально – это поможет избежать коробления.

Температуру нагрева можно определить по цвету каления (табл. 4).

После закалки металл должен получить требуемую вязкость и твердость. Для увеличения вязкости можно подвергнуть металл нагреву до определенной температуры, который называется отпуском.

Температуру нагрева можно контролировать по цвету побежалости (табл. 5).

Таблица 4

Температура нагрева, в °С

Таблица 5

Температура нагрева при отпуске, в °С

Заготовки для режущих инструментов надо нагревать при температуре верхней части таблицы, а для ударных – нижней. Закаленные инструменты следует очистить от окалины и масла с помощью шлифовальной шкурки, нагреть для отпуска с помощью горелки обычной газовой плиты или путем прикладывания инструмента к раскаленному куску металла.

В первом случае стебель инструмента необходимо нагреть немного выше режущей кромки. Цвета побежалости при этом идут в обе стороны. При подходе побежалости нужного цвета к режущей кромке надо быстро опустить заготовку в воду. Рекомендуется нагревать металл на слабом огне, чтобы цвета побежалости шли как можно медленнее.

Во втором случае цвета побежалости контролируют так же, как и в первом, а потом замачивают инструмент.

Перед тем как приступить к изготовлению ножа, необходимо определить, для каких целей он будет использоваться.

Для строгания болванок применяются обычно прямые струги с изогнутым полотном. Для того, чтобы осуществить плоскорельефную резьбу, необходим нож-косяк. Для вырезания деталей применяется финка. Для резания мелких деталей нужен нож с небольшим прямым лезвием.

Можно приобрести в магазине нож подходящей формы и изготовить из него необходимый качественный инструмент. При самостоятельном изготовлении ножа-косяка можно использовать в качестве материала кусок старого ножовочного полотна из быстрорежущей стали. Его следует обработать на шлифовальном круге, сточив в первую очередь зубья. Желательно сделать заточку двусторонней, а лезвие под углом 40–45°. После этого можно не подвергать нож-косяк термической обработке.