Термообработка стали 40х: процесс закалки, нормализации и отпуска

Методы закалки стали 40х и их особенности

Описание и история сплава

Название сплава расшифровывается как хромоникелевая конструкционная легированная сталь. За качество стали 40ХН отвечает ГОСТ 4543-71, который относит его к классу высокопрочных сталей для применения в конструкционных целях (хромоникелевый стальной сплав с легирующими элементами). То есть для получения изделий, применяемых при машиностроении и строительстве. Внедрение никеля в состав сплава — улучшает показатель химической устойчивости.

Данный факт впервые был представлен общественности во Франции химиком Жозефом Луи Прустом в 19-ом веке. Он выдвинул теорию о том, что железные метеориты практически не поддаются процессу коррозии из-за входящего в их состав никеля.

Механические свойства стали 40ХН

Спустя два десятка лет с того момента, Майкл Фарадей впервые изготовил сплав с соединениями железа и никеля, который отличался высокой устойчивостью к процессу коррозии. Однако получить сплав с улучшенными характеристиками по упругости, антикоррозийными свойствами и прочностью к механическому воздействию удалось лишь после химического вывода ковкого никеля. По характеристикам 40ХН имеет большую устойчивость к коррозийному процессу за счет добавления в состав хрома, который также усиливает прочностные свойства стали.


Отпуск и нормализация

Отпуск проводится непосредственно сразу после завершения закалки, так как есть большая вероятность возникновения трещин в структуре. Разогревается изделие в этом случае до точки ниже критической, проводится выдерживание на протяжении определенного промежутка времени и выполняется охлаждение. Отпуск обеспечивает улучшение структуры, устраняет напряжение и повышает пластичность, устраняет хрупкость стали 40Х.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

Различают три вида рассматриваемой термообработки:

  1. Низкий отпуск определяет разогрев поверхности до 250 °С с выдержкой и охлаждение на воздухе. Применяется для снятия напряжений и незначительного повышения пластичности практически без потери твердости. В случае конструкционного сплава применяется крайне редко.
  2. Средний отпуск позволяет нагревать изделие до 500 °С. В этом случае вязкость значительно повышается, а твердость снижается. Используют этот метод термообработки при получении пружин, рессор и некоторого инструмента.
  3. Высокий позволяет раскаливать деталь до 600 °С. В этом случае происходит распад мартенсита с образованием сорбита. Подобная структура представлена лучшим сочетанием прочности и пластичности. Также повышается показатель ударной вязкости. Используют этот метод термообработки для получения деталей, применяемых при ударных нагрузках.

Еще одним видом распространенной термообработки является нормализация. Зачастую нормализация проводится путем разогрева металла до верхней критической точки с последующей выдержкой и охлаждением в обычной среде, к примеру, на открытом воздухе. Проводят нормализацию для придания мелкозернистой структуры, что приводит к повышению пластичности и ударной вязкости.

Читать также: Как натянуть сварную сетку без провисания

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Состав 40ХН

40 ХН – сталь, имеющая в составе такие элементы как углерод – в процентном соотношении от 0,36% до 0,44% (один из самых важных элементов), марганец от 0,5% и вплоть до 0,8%, вкрапления никеля в соотношении от 1% до 1,4%, порошок кремния от 0,17% до 0,37%, элементы серы и фосфора – каждый из которых не превышает 0,035%, также соединения хрома от 0,45 до 0,75% и добавление 0,3% меди. Сталь 40ХН относится к высококачественным легированным сталям в первую очередь из-за содержания фосфора и серы менее 0,36% в процентном соотношении.

Химический состав стали 40ХН

Сталь 40Х

Общие данные

Заменитель
Сталь 40ХФ, Сталь 40ХР, Сталь 45Х, Сталь 38ХА, Сталь 40ХН, Сталь 40ХС,
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.

Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74.

Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 13663-68.

Химический состав (по ГОСТ 4543-2016)

Химический элемент %
Углерод (C) 0.36-0.44
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.30
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni), не более 0.30
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr) 0.80-1.10
Сера (S), не более 0.035

Механические свойства


Цильпебс стальной, произведенный из марки 40ХН

И даже такие серьезные детали, как трубопроводная арматура, роторные, коленчатые и редукторные валы, применяющиеся при авиастроении, детали двигателей воздушного охлаждения и исполинских деталей, работающих при температурах свыше 500 градусов по Цельсию, изготавливаются из этого материала.

Если проще, то особенности стали 40ХН делают ее пригодной для изделий, одними из свойств которых должны быть прочность и вязкость материала.

Толщина у стенок изделия, состоящего из этого материала, не должна превышать порог в 120 миллиметров.

Процесс сварки

Сварочная деятельность с легированными сталями довольно трудна, в связи с особенностями, вызывающими образования хрупких элементов в околошовной зоне из-за закалки (то есть сварка должна исполняться по определенной технологии). В лучшем случае проводить сварочные работы лучше перед отпуском изделия при прогреве или перед отжигом, но исключительно после сварки. Температурное воздействие на сплав 40ХН заключается в закаливание сплава, сопровождающееся дальнейшим отпуском изделия. После таких манипуляций свойства стали приобретают удвоенную выносливость к образованию трещин по сравнению с состоянием до сварочных работ. Предел выносливости стали же возрастает в 6 раз.

Для сварки элементов, изготовленных из этой стали, требуется первоначально добиться твердости Н=2860-3020 МПа. В этом помогает термообработка стали 40ХН, с последующим отпуском в температурах от 550 до 860 градусов Цельсия. Далее изделие подвергается повторному нагреву в электропечи при температурах от 350 до 400 градусов Цельсия.

Лист стали 40ХН

Затем производится сам процесс сварки в два слоя с обязательной зачисткой от шлака швов в режиме силы сварочного тока от 160 до 200 А. Не мало важно чтобы ток был постоянным с обратной полярностью. Для сварки обычно применяются высококачественные электроды с маркировкой УОНИ 13/55 типа Э50А с диаметром в 4 миллиметра и катетом шва в 8 миллиметров.

Процесс закалки

Процесс обработки высокой температурой стали 40Х и иного сплава называют закалкой. Стоит учитывать, что нагрев выполняется до определенной температуры, которая была определена путем многочисленных испытаний. Время выдержки, после которого проводится охлаждение, а также другие моменты можно узнать из специальных таблиц. Провести нагрев в домашних условиях достаточно сложно, так как в рассматриваемом случае нужно достигнуть температуры около 800 градусов Цельсия.

Химический состав стали 40Х

Результатом сильного нагрева и выдержки металла 40Х на протяжении определенного времени с последующим резким охлаждением в воде становится повышение твердости и уменьшение пластичности. При этом результат зависит от нижеприведенных показателей:

  1. скорости нагрева металла 40Х;
  2. времени выдержки;
  3. от скорости охлаждения.

При проведении работы в домашних условиях следует учитывать температуру обработки и время охлаждения.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

При выборе метода разогрева поверхности следует обратить внимание на ТВЧ. Этот метод более популярен, чем обычная объемная обработка по причине достижения необходимой температуры за более короткое время.

В домашних условиях ТВЧ используется крайне редко. После проведения работы при использовании ТВЧ повышается эксплуатационная прочность детали, что связано с появлением поверхностных сжимающих напряжений.

Провести закалку 40Х на примере изделия болта М24 можно следующим образом:

  1. разогревается электропечь;
  2. следует провести разогрев до 860 °C, для чего в некоторых случаях необходимо 40 минут;
  3. время, необходимое для аустенизации, после которого проводится охлаждение, составляет 10-15 минут. Равномерный желтый цвет изделия – признак правильного прохождения процесса закалки 40Х;
  4. завершающим этапом становится охлаждение в ванной с водой или другой жидкостью.

Определить самостоятельно момент, после которого следует охладить металл, в промышленных и домашних условиях невозможно. Именно поэтому по проведенным исследованиям было принято, что для нагрева металла в электропечах необходимо 1,5-2 минуты на один миллиметр, после чего структура может быть перегрета.

Определение твердости проводится по методу Роквелла. Улучшение, проведенное путем отпуска или закалки, можно измерить при помощи обозначения HRC. Стандартное обозначение HR, к которому проводится добавление буквы в соответствии с типом проведенного испытания. Обозначение HRC наиболее часто встречается, последняя буква означает использование алмазного конуса с углом 1200 при испытании.

Обработка и закалка

После сварочных работ готовая деталь охлаждается за счет понижения температуры при отключении печи, при этом находясь под чутким контролем. В результате таких манипуляций полученный на изделии шов при рентгеновском облучении покажет отсутствие дефектов. Наличие поверхностных трещин проверяется зачисткой и шлифовкой швов с последующим нанесением слоя кислоты.

Также качество сварочного соединения проверяется современными макрошлифами.

Изготовленные с применением подобной технологии изделия успешно проходят макроисследования при котором выявляются плотность строения наплавленного металла в зоне сварочного шва и ближайших к нему зон. Микроструктура в этих местах изменяется от ферритно-перлитной до сербитообразной перлитной. Также образцы деталей из стали 40ХН проходят испытание на твердость, смысл которой в том, чтобы подтвердить неизменность структуры стали в зоне шва после сварки.

Закалка изделий из данного материала происходит в процессе погружения в масло, однако детали крупных габаритов иногда закаливают в воде после чего, как можно скорее, перемещаются в масло или подвергаются воздействию низкий отпуска. Не редкостью является и процесс закаливания высокочастотными токами, после нагрева которыми производится отпуск. В конечном итоге, такие манипуляции повышают твердость поверхности изделия.

Закалка стали в домашних условиях

Бывают ситуации, когда домашний мастер сталкивается с проблемой повышения прочностных характеристик бытового инструмента. Причем для решения этой задачи нет необходимости обращаться к специалистам, поскольку он сам может все сделать самостоятельно. Справиться с этой задачей можно, обладая минимум оборудования и знаний.
Рассмотрим более подробно ситуацию на топоре. Если рассматривается инструмент советского производства, то можно не сомневаться в его высоком качестве изготовления. В то же время подобного нельзя сказать об изделиях, которые продаются сегодня. Если присутствуют признаки заминания или выкрашивания, то из этого можно сделать вывод о нарушении требований технологии закалки. Однако в силах каждого мастера исправить эту ситуацию.

Первое, что нужно сделать — разжечь костер с углями. Желательно довести его до такого состояния, чтобы угли имели как можно более белый цвет. Так можно будет понять, что они нагрелись до максимально высокой температуры. Помимо этого, нам понадобятся две емкости. В первую мы нальем масло, в качестве которого можно использовать обычное машинное. Другой же резервуар следует наполнить чистой холодной водой.

Дождавшись момента, когда кромка инструмента приобретет малиновый цвет, топор извлекают из костра. Чтобы избежать ожога вследствие взаимодействия с высокой температурой, рекомендуется использовать кузнечные клещи или любую иную альтернативу им. После этого нужно быстро поместить топор в емкость с маслом и держать его там в течение 3 секунд. По истечении этого времени топор извлекают, дают остыть ему в течение тех же 3 секунд, после чего операцию повторяют. Проводить процедуру погружения топора в масло нужно до тех пор, пока инструмент не лишится своего яркого света.

Далее нам предстоит погружать топор в емкость с водой, при этом важно периодически мешать жидкость. Этой операцией завершается закалка стали в домашних условиях.

Характеристики, особенности термообработки и применение стали 40Х

Машиностроение, приборостроение, станкостроение и другие области промышленности в процессе производства используют огромное количество материалов как классических, известных десятки и сотни лет, так и совершенно новых, современных. К числу классических и широко распространенных материалов относится сталь. Классификация сталей по химическому составу предусматривает их разделение на легированные (с введением легирующих элементов, обеспечивающих сплаву необходимые механические и физические свойства) и углеродистые.

  • Химический состав
  • Физические характеристики
  • Влияние термической обработки на качество
    • Критические точки
    • Предел текучести
  • Технологические характеристики
  • Ассортимент металлопроката
  • Область применения

Сталь 40х относится к конструкционным легированным сплавам. Слово «конструкционная» указывает на то, что материал используется для изготовления разнообразных механизмов, конструкций и деталей, применяемых в машиностроении и строительстве, и обладает определенным набором химических, физических и механических свойств.

Химический состав

Цифра 40 в маркировке свидетельствует о том, что процентное содержание углерода в сплаве колеблется в пределах от 0.36 до 0.44, а буквенное обозначение х указывает на наличие легирующего элемента хрома в количестве не менее 0.8 и не более 1.1 процента. Легирование стали хромом придает ей свойство устойчивости к коррозии в окислительной среде и атмосфере. Говоря другими словами, сталь приобретает нержавеющие свойства. Кроме того, хром определяет структуру сплава, его технологические и механические характеристики.

Остальные химические элементы входят в состав стали х 40 в следующем количестве:

  • не более 97% железа;
  • 0,5 – 0,8% марганца;
  • 0,17 – 0,37% кремния;
  • не более 0,3% меди;
  • не более 0,3% никеля;
  • не более 0,035% фосфора;
  • не более 0,035% серы.

Физические характеристики

Почти все физические свойства металлов прямо или обратно пропорционально зависят от температуры. Такие показатели, как удельное сопротивление, коэффициент линейного расширения и удельная теплоемкость возрастают с ростом температуры, а плотность стали, ее модуль упругости и коэффициент теплопроводности, наоборот, падают при увеличении температуры.

Еще одна физическая характеристика, называемая массой, не зависит практически ни от чего. Образец можно подвергать термической обработке, охлаждать, обрабатывать, придавать ему различную форму, а масса при этом будет оставаться величиной неизменной.

Физические показатели всех известных марок отечественных сталей и сплавов, в том числе и описываемой марки, сведены в таблицы и размещены в справочниках по металловедению.

Влияние термической обработки на качество

Сталь в исходном состоянии представляет собой довольно пластичную массу и поддается обработке путём деформирования. Ее можно ковать, штамповать, вальцевать.

Для изменения механических свойств и достижения необходимых качеств применяется термическая обработка металла. Суть термической или тепловой обработки заключается в применении совокупности операций по нагреву, выдержке и охлаждению твердых металлических сплавов. В результате такой обработки сплав изменяет свою внутреннюю структуру и приобретает определенные, необходимые производителю и потребителю, свойства.

Критические точки

Критические точки — это температуры, при которых изменяется структура стали и ее фазовое состояние. Вычислены в 1868 году русским металлургом и изобретателем Дмитрием Константиновичем Черновым, поэтому иногда их называют точками Чернова.

Обозначают такие точки буквой А. Нижняя точка А1 соответствует температуре, при которой аустенит превращается в перлит при охлаждении или перлит в аустенит при нагреве. Точка А3 — верхняя критическая точка, соответствующая температуре, при которой начинается выделение феррита при охлаждении или заканчивается его растворение при нагреве.

Если критическая точка определяется при нагреве, то к букве «А» добавляется индекс «с», а при охлаждении — индекс «r».

Для данной стали определена следующая температура критических точек:

  • 743*С — Ас1;
  • 815*С — Ас3;
  • 730*C — Аr3;
  • 693*C — Ar1.

Алгоритм термообработки стали и сплавов:

  • отжиг:
  • закалка;
  • отпуск;
  • нормализация;
  • старение;
  • криогенная обработка.

Термообработка для стали 40х. Характеристика температурного режима в соответствии с требованиями ГОСТ 4543–71:

  • закалка стали 40х в масляной среде при температуре 860*С;
  • отпуск в воде или масле при температуре 500*С.

В результате такой термической обработки данная сталь приобретает повышенную твердость (число твердости НВ не более 217), высокий предел прочности при разрыве (980 Н/м2) и ударную вязкость 59 Дж/см2.

Предел текучести

Говоря о механических свойствах, нужно обязательно упомянуть о такой важной характеристике, как предел текучести. Если приложенная нагрузка слишком велика, то конструкция или ее детали начинают деформироваться и в металле возникают не упругие (полностью исчезающие, обратимые), а пластические (необратимые остаточные) деформации. Говоря другими словами, металл «течет».

Предел текучести — это граница между упругими и упругопластическими деформациями. Значение предела текучести зависит от множества факторов: режима термической обработки, наличия примесей и легирующих элементов в стали, микроструктуры и типа кристаллической решетки, температуры.

В металловедении различают понятия физического и условного предела текучести.

Физический предел текучести — это такое значение напряжения, при котором деформация испытываемого образца увеличивается без увеличения приложенной нагрузки. В справочниках эта величина обозначается σт и для марки 40х ее значение не менее 785 Н/мм2 или 80 КГС/мм2.

Следует отметить, что пластические (необратимые) деформации появляются в металле не мгновенно, а нарастают постепенно, с увеличением приложенной нагрузки. Поэтому, с точки зрения технологии, уместнее применение термина «условный (технический) предел текучести».

Условным (или техническим) пределом текучести называется напряжение, при котором опытный образец получает пластическое (необратимое) удлинение своей расчетной длины на 0.2%. В таблицах эта величина обозначается как σ 0,2 и для стали 40х составляет:

  • при температуре от 101 до 200*С — 490 МПа;
  • при температуре от 201 до 300*С — 440 МПа;
  • при температуре от 301 до 500*С — 345 МПа.

Технологические характеристики

Подводя итог, можно охарактеризовать сталь 40х как твердый и прочный материал, выдерживающий большие нагрузки без разрушений. ПК числе положительных свойств относятся:

  • устойчивость к температурным колебаниям;
  • отличные коррозионные свойства;
  • высокие показатели прочности.

Наряду с этими качествами, у данного материала есть, к сожалению, и недостатки. К ним относятся:

  • трудности при сваривании;
  • склонность к отпускной хрупкости;
  • чувствительность к образованию флокенов.

После подогрева с последующей термообработкой описываемая сталь поддается ручной дуговой сварке (РДС) и электрошлаковой сварке (ЭШС). Если применяется контактная точечная сварка (КТС), то необходима последующая термическая обработка.

Медленное охлаждение конструкционной легированной стали 40х после отпуска приводит к ее хрупкости. Этот недостаток отсутствует при быстром охлаждении, но в этом случае могут возникнуть внутренние напряжения, вызывающие деформацию.

Флокеночувствительность — это склонность металла к образованию внутренних дефектов (полостей и трещин), так называемых флокенов. Для устранения этого недостатка сплав вакуумируют в ковше с одновременной продувкой аргоном и электродуговым подогревом.

Ассортимент металлопроката

Сталь 40х производится и поставляется на рынок в следующем виде:

  • сортовой прокат (в том числе фасонный) по ГОСТам 4543−71, 2591−2006, 2590−2006, 10702−78 и 2879−2006;
  • серебрянка и шлифованный пруток по ГОСТу 14955−77;
  • пруток калиброванный по ГОСТам 8559−75, 7417−75, 1051−73 и 8560−78;
  • полоса по ГОСТам 82−70, 103−2006 и 1577−93;
  • трубы по ГОСТам 13663−86, 8731−74, 8733−74;
  • поковки по ГОСТу 8479−70;
  • лист толстый по ГОСТам 19903−74и1577−93.

Известно достаточное количество отечественных (40ХР, 40ХС, 40ХН, 40ХФ, 38ХА, 45Х) и зарубежных аналогов описываемой марки стали.

Область применения

Благодаря своим свойствам сталь 40х широко применяется в различных областях промышленности. Ее используют при изготовлении кулачковых и коленчатых валов, осей и полуосей, штоков, плунжеров, вал-шестерней, шпинделей, колец, оправок, болтов, реек, втулок и других деталей, к прочности которых предъявляются повышенные требования. Также используется эта сталь для изготовления конструкций, эксплуатируемых в условиях низких температур внешней среды, например, при сооружении авто- и железнодорожных мостов в северных широтах.

Сталь 40Х

Сталь 40Х

Как ранее было отмечено, для правильного проведения закалки и отпуска стали следует учитывать ее состав и многие другие особенности. Выбрать правильно режимы термической обработки можно с учетом следующей информации:

  1. Рассматриваемая сталь относится к конструкционной легированной группе. Легированная группа характеризуется содержанием большого количества примесей, которые определяют изменение эксплуатационных качеств, в том числе твердости.
  2. Используется в промышленности при создании валов, осей, штоков, оправок, реек, болтов, втулок, шестерней и других деталей.
  3. Показатель твердости до проведения термической обработки HB 10 -1 = 217 Мпа.
  4. Температура критических точек определяет момент, при котором сталь 40Х начинает терять свои качества из-за термической обработки: c1= 743 , Ac3(Acm) = 815 , Ar3(Arcm) = 730, Ar1 = 693.
  5. При температуре отпуска 200 °С HB = 552.

Расшифровка стали 40Х говорит о том, что в составе материала находится 0,40% углерода и 1,5% хрома.

Скачать ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали 40Х»



Химический состав стали

Как ранее было отмечено, химический состав стали 40Х определяется маркировкой. Однако, она не отображает весь состав. Сталь марки 40Х характеризуется следующими особенностями:

  • Показатель концентрации углерода в составе находится в пределе от 0,36% до 0,44%. Отметим, что более точный показатель выдержать производители не могут по причине сложности процесса получения металла.
  • Хром является основным легирующим элементом, его в металле содержится 0,8-1,1%.
  • Процесс производства сплава определяет то, что в металл включается никель, кремний и марганец. Их концентрация не больше 1%, но даже незначительное количество приводит к изменению эксплуатационных характеристик.
  • В составе есть вредные элементы, к примеру, фосфор и сера. Их концентрация строго регламентирована.
  • Также в состав включается медь, но ее около 0,035%. Именно поэтому концентрация этого элемента не изменяет основные эксплуатационные характеристики.

Рафинирование структуры различными легирующими элементами проводится при применении сильных раскислителей, после чего вводится шлак, обрабатываемый кремнием и углеродом.



Процесс закалки

Процесс обработки высокой температурой стали 40Х и иного сплава называют закалкой. Стоит учитывать, что нагрев выполняется до определенной температуры, которая была определена путем многочисленных испытаний. Время выдержки, после которого проводится охлаждение, а также другие моменты можно узнать из специальных таблиц. Провести нагрев в домашних условиях достаточно сложно, так как в рассматриваемом случае нужно достигнуть температуры около 800 градусов Цельсия.

Химический состав стали 40Х

Результатом сильного нагрева и выдержки металла 40Х на протяжении определенного времени с последующим резким охлаждением в воде становится повышение твердости и уменьшение пластичности. При этом результат зависит от нижеприведенных показателей:

  1. скорости нагрева металла 40Х;
  2. времени выдержки;
  3. от скорости охлаждения.

При проведении работы в домашних условиях следует учитывать температуру обработки и время охлаждения.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

При выборе метода разогрева поверхности следует обратить внимание на ТВЧ. Этот метод более популярен, чем обычная объемная обработка по причине достижения необходимой температуры за более короткое время.

В домашних условиях ТВЧ используется крайне редко. После проведения работы при использовании ТВЧ повышается эксплуатационная прочность детали, что связано с появлением поверхностных сжимающих напряжений.

Читать также: Как правильно точить цепь на пилу

Провести закалку 40Х на примере изделия болта М24 можно следующим образом:

  1. разогревается электропечь;
  2. следует провести разогрев до 860 °C, для чего в некоторых случаях необходимо 40 минут;
  3. время, необходимое для аустенизации, после которого проводится охлаждение, составляет 10-15 минут. Равномерный желтый цвет изделия – признак правильного прохождения процесса закалки 40Х;
  4. завершающим этапом становится охлаждение в ванной с водой или другой жидкостью.

Определить самостоятельно момент, после которого следует охладить металл, в промышленных и домашних условиях невозможно. Именно поэтому по проведенным исследованиям было принято, что для нагрева металла в электропечах необходимо 1,5-2 минуты на один миллиметр, после чего структура может быть перегрета.

Определение твердости проводится по методу Роквелла. Улучшение, проведенное путем отпуска или закалки, можно измерить при помощи обозначения HRC. Стандартное обозначение HR, к которому проводится добавление буквы в соответствии с типом проведенного испытания. Обозначение HRC наиболее часто встречается, последняя буква означает использование алмазного конуса с углом 120 0 при испытании.

Область применения

По степени свариваемости структуры она относится к 4 группе. Сварочный шов может стать причиной образования различных трещин. Именно поэтому материал 40Х перед выполнением сварочных работ предварительно разогревается, что позволяет избежать просто огромного количества проблем с эксплуатацией полученного изделия.

Кроме этого, требуется проводить предварительную подготовку кромок к выполнению дуговой сварки. При применении контактно-точечной технологии требуется термическая обработка.

Другие свойства рассматриваемого материала определяют его широкое применение. На производственные площадки поставляются заготовки следующего типа:

  • Листы. Листвой металл получил широкое распространение, к примеру, при холодной или горячей штамповке. Кроме этого, листы металл используются при обшивке каркасных конструкций.
  • Поковки используются в качестве основы при создании различных изделий.
  • Трубы сегодня весьма распространены, к примеру, при создании отопительной системы или для транспортировки различной жидкости.
  • Металлопрокат применяется в машиностроительной области в качестве заготовки для различных деталей.

После проведения термической обработки Сталь 40 может применяться для получения насадок, разверток и корпусов метчиков. Аналог стали 40Х может использоваться для получения различных ответственных конструкций, к примеру, осей, валов, зубчатых колес, болтов или плунжеров. Аналоги зарубежные могут использоваться для изготовления деталей, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе при низкой температуре. Примером назовем элементы мостов и железнодорожных конструкций.

Для существенного увеличения эксплуатационных характеристик получаемых изделий проводится различная термическая обработка.

Закалка приводит к существенному повышению твердости поверхности, однако хрупкость снизить можно только при отпуске. Достигнуть требуемых показателей можно только при соблюдении особенностей технологии.

Отпуск и нормализация

Отпуск проводится непосредственно сразу после завершения закалки, так как есть большая вероятность возникновения трещин в структуре. Разогревается изделие в этом случае до точки ниже критической, проводится выдерживание на протяжении определенного промежутка времени и выполняется охлаждение. Отпуск обеспечивает улучшение структуры, устраняет напряжение и повышает пластичность, устраняет хрупкость стали 40Х.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

Различают три вида рассматриваемой термообработки:

  1. Низкий отпуск определяет разогрев поверхности до 250 °С с выдержкой и охлаждение на воздухе. Применяется для снятия напряжений и незначительного повышения пластичности практически без потери твердости. В случае конструкционного сплава применяется крайне редко.
  2. Средний отпуск позволяет нагревать изделие до 500 °С. В этом случае вязкость значительно повышается, а твердость снижается. Используют этот метод термообработки при получении пружин, рессор и некоторого инструмента.
  3. Высокий позволяет раскаливать деталь до 600 °С. В этом случае происходит распад мартенсита с образованием сорбита. Подобная структура представлена лучшим сочетанием прочности и пластичности. Также повышается показатель ударной вязкости. Используют этот метод термообработки для получения деталей, применяемых при ударных нагрузках.

Еще одним видом распространенной термообработки является нормализация. Зачастую нормализация проводится путем разогрева металла до верхней критической точки с последующей выдержкой и охлаждением в обычной среде, к примеру, на открытом воздухе. Проводят нормализацию для придания мелкозернистой структуры, что приводит к повышению пластичности и ударной вязкости.

Читать также: Размеры шестерни на чертеже

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Физические и механические свойства

Рассматривая механические свойства стали 40Х следует учитывать, что она обладает высокой твердостью и прочностью, структура может выдерживать существенную нагрузку и во время эксплуатации не подвергаться разрушению. Сталь 40Х характеризуется следующими положительными качествами:

  • Достаточно высокая коррозионная стойкость, которая достигается при включении в состав хрома.
  • Высокие прочностные показатели. Твердость измеряется в различных показателях, часто применяется HRC и HB. Показатель твердости соответствует значению 217 МПа.
  • При выборе более подходящего материала уделяется внимание и удельному весу. Плотность стали 40Х составляет 7820 кг/м3.

Модуль упругости и предел текучести могут варьироваться в достаточно большом диапазоне, что зависит от температуры. К примеру, при существенном повышении температуры модуль упругости падает. Предел текучести определяет то, насколько применим сплав при получении заготовок методом литья.

Есть и несколько существенных недостатков у сплава:

  • Отпускная хрупкость. После закалки структура становится весьма восприимчивой к ударной нагрузке. Снизить вероятность повышения хрупкости можно при соблюдении технологии термической обработки.
  • Высокая степень склонности к образованию флокенов. Она свойственна довольно большому количеству различных сплавов.
  • Плохая свариваемость усложняет процесс изготовления различных изделий. При желании могут применяться самые различные технологии сварки. Процесс существенно упрощается за счет предварительного нагрева структуры. Кроме этого, структура сложна в резке при применении сварочного оборудования.
  • Флокеночувствительность – свойство, которое определяет высокую вероятность появления внутренних трещин после отливки различных изделий. Подобные дефекты часто возникают при горячей деформации легированной стали. Подобные дефекты становятся причиной высокой концентрации водорода во время термической обработки. Снизить вероятность появления дефектов можно за счет строгого соблюдения температурного режима.

В последнее время достаточно часто применяется метод вакуумизации сплава, за счет чего снижается концентрация водорода. Именно поэтому качество полученной структуры существенно увеличивается.

Термическая обработка

Во многих случаях термическая обработка позволяет существенно повысить эксплуатационные качества металла. Термическая обработка стали 40Х проводится с учетом особенностей структуры. Рекомендации по выполнению подобной процедуры следующие:

  • Закалка стали 40Х проводится в масляной среде. Это позволяет существенно повысить качество поверхностного слоя структуры.
  • Проводимая закалка 40Х проводится с последующим охлаждением заготовки. Для этого может применяться обычная воздушная или масляная среда. Масло позволяет существенно повысить качество получаемого изделия, в то время как на воздухе охлаждение происходит при больших размерах. Применение водной среды может привести к появлению окалины и других дефектов.
  • Обязательно проводится отпуск, который позволяет снизить внутренние напряжения. Отпуск проводится в масле или на воздухе.

Термообработка стали 40Х проводится в зависимости от нагрузок, на которые рассчитаны изделий. Расчет проводится в зависимости от трех критических точек. Закалка проводится при температуре 860 градусов Цельсия. Показатель часового интервала составляет 4 часа. Отпуск на воздухе может проводиться при температуре 200 градусов Целься, при применении масляной ванны показатель повышается до 500 градусов Цельсия. В некоторых случаях проводится нормализация стали 40Х.

При правильном проведении термической обработки твердость после закалки составляет около 217 HB. При этом внутренние напряжения существенно снижаются, за счет чего существенно продлевается срок эксплуатации получаемого изделия.

В заключение отметим, что рассматриваемая сталь довольно сложна в изготовлении, за счет чего существенно повышается себестоимость. Именно поэтому легированный сплав применяется при изготовлении ответственных изделий, которые должны обладать исключительной прочностью. Поверхность характеризуется достаточно высокой устойчивостью к воздействию влаги, но при этом показатель не соответствует нержавейке. Это связано с тем, что нержавейка имеет в составе хром с концентрацией около 18%. Включение других химических элементов позволяет расширить область применения сплавов.

Закалка ТВЧ стали 40х

Сталь 40Х

Как ранее было отмечено, для правильного проведения закалки и отпуска стали следует учитывать ее состав и многие другие особенности. Выбрать правильно режимы термической обработки можно с учетом следующей информации:

  1. Рассматриваемая сталь относится к конструкционной легированной группе. Легированная группа характеризуется содержанием большого количества примесей, которые определяют изменение эксплуатационных качеств, в том числе твердости.
  2. Используется в промышленности при создании валов, осей, штоков, оправок, реек, болтов, втулок, шестерней и других деталей.
  3. Показатель твердости до проведения термической обработки HB 10 -1 = 217 Мпа.
  4. Температура критических точек определяет момент, при котором сталь 40Х начинает терять свои качества из-за термической обработки: c1= 743 , Ac3(Acm) = 815 , Ar3(Arcm) = 730, Ar1 = 693.
  5. При температуре отпуска 200 °С HB = 552.

Расшифровка стали 40Х говорит о том, что в составе материала находится 0,40% углерода и 1,5% хрома.

Скачать ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали 40Х»



Закалка стали 40Х

При сильном нагреве практически все материалы изменяют свои физические характеристики. В некоторых случаях нагрев проводится целенаправленно, так как подобным образом можно улучшить некоторые эксплуатационные качества, к примеру, твердость. Термическая обработка на протяжении многих лет используется для повышения твердости поверхности стали.

Выполнять закалку следует с учетом особенностей металла, так как технология повышения твердости поверхности создается на основании состава материала. В некоторых случаях провести закалку можно в домашних условиях, но стоит учитывать, что сталь относиться к труднообрабатываемым материалам и для придания пластичности нужно проводить сильный нагрев до высоких температур при помощи определенного оборудования.

В данном случае рассмотрим особенности нагрева стали 40Х для повышения пластичности и проведения закалки или отпуска.

Круг из стали 40Х

Сталь 40Х

Как ранее было отмечено, для правильного проведения закалки и отпуска стали следует учитывать ее состав и многие другие особенности. Выбрать правильно режимы термической обработки можно с учетом следующей информации:

  1. Рассматриваемая сталь относится к конструкционной легированной группе. Легированная группа характеризуется содержанием большого количества примесей, которые определяют изменение эксплуатационных качеств, в том числе твердости.
  2. Используется в промышленности при создании валов, осей, штоков, оправок, реек, болтов, втулок, шестерней и других деталей.
  3. Показатель твердости до проведения термической обработки HB 10-1 = 217 Мпа.
  4. Температура критических точек определяет момент, при котором сталь 40Х начинает терять свои качества из-за термической обработки: c1= 743 , Ac3(Acm) = 815 , Ar3(Arcm) = 730, Ar1 = 693.
  5. При температуре отпуска 200 °С HB = 552.

Расшифровка стали 40Х говорит о том, что в составе материала находится 0,40% углерода и 1,5% хрома.

Скачать ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали 40Х»

Процесс закалки

Процесс обработки высокой температурой стали 40Х и иного сплава называют закалкой. Стоит учитывать, что нагрев выполняется до определенной температуры, которая была определена путем многочисленных испытаний. Время выдержки, после которого проводится охлаждение, а также другие моменты можно узнать из специальных таблиц. Провести нагрев в домашних условиях достаточно сложно, так как в рассматриваемом случае нужно достигнуть температуры около 800 градусов Цельсия.

Химический состав стали 40Х

Результатом сильного нагрева и выдержки металла 40Х на протяжении определенного времени с последующим резким охлаждением в воде становится повышение твердости и уменьшение пластичности. При этом результат зависит от нижеприведенных показателей:

  1. скорости нагрева металла 40Х;
  2. времени выдержки;
  3. от скорости охлаждения.

При проведении работы в домашних условиях следует учитывать температуру обработки и время охлаждения.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

При выборе метода разогрева поверхности следует обратить внимание на ТВЧ. Этот метод более популярен, чем обычная объемная обработка по причине достижения необходимой температуры за более короткое время.

В домашних условиях ТВЧ используется крайне редко. После проведения работы при использовании ТВЧ повышается эксплуатационная прочность детали, что связано с появлением поверхностных сжимающих напряжений.

Провести закалку 40Х на примере изделия болта М24 можно следующим образом:

  1. разогревается электропечь;
  2. следует провести разогрев до 860 °C, для чего в некоторых случаях необходимо 40 минут;
  3. время, необходимое для аустенизации, после которого проводится охлаждение, составляет 10-15 минут. Равномерный желтый цвет изделия – признак правильного прохождения процесса закалки 40Х;
  4. завершающим этапом становится охлаждение в ванной с водой или другой жидкостью.

Определить самостоятельно момент, после которого следует охладить металл, в промышленных и домашних условиях невозможно. Именно поэтому по проведенным исследованиям было принято, что для нагрева металла в электропечах необходимо 1,5-2 минуты на один миллиметр, после чего структура может быть перегрета.

Процесс закалки

Процесс обработки высокой температурой стали 40Х и иного сплава называют закалкой. Стоит учитывать, что нагрев выполняется до определенной температуры, которая была определена путем многочисленных испытаний. Время выдержки, после которого проводится охлаждение, а также другие моменты можно узнать из специальных таблиц. Провести нагрев в домашних условиях достаточно сложно, так как в рассматриваемом случае нужно достигнуть температуры около 800 градусов Цельсия.

Химический состав стали 40Х

Результатом сильного нагрева и выдержки металла 40Х на протяжении определенного времени с последующим резким охлаждением в воде становится повышение твердости и уменьшение пластичности. При этом результат зависит от нижеприведенных показателей:

  1. скорости нагрева металла 40Х;
  2. времени выдержки;
  3. от скорости охлаждения.

При проведении работы в домашних условиях следует учитывать температуру обработки и время охлаждения.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

При выборе метода разогрева поверхности следует обратить внимание на ТВЧ. Этот метод более популярен, чем обычная объемная обработка по причине достижения необходимой температуры за более короткое время.

В домашних условиях ТВЧ используется крайне редко. После проведения работы при использовании ТВЧ повышается эксплуатационная прочность детали, что связано с появлением поверхностных сжимающих напряжений.

Читать также: Классы прочности шпилек гост

Провести закалку 40Х на примере изделия болта М24 можно следующим образом:

  1. разогревается электропечь;
  2. следует провести разогрев до 860 °C, для чего в некоторых случаях необходимо 40 минут;
  3. время, необходимое для аустенизации, после которого проводится охлаждение, составляет 10-15 минут. Равномерный желтый цвет изделия – признак правильного прохождения процесса закалки 40Х;
  4. завершающим этапом становится охлаждение в ванной с водой или другой жидкостью.

Определить самостоятельно момент, после которого следует охладить металл, в промышленных и домашних условиях невозможно. Именно поэтому по проведенным исследованиям было принято, что для нагрева металла в электропечах необходимо 1,5-2 минуты на один миллиметр, после чего структура может быть перегрета.

Определение твердости проводится по методу Роквелла. Улучшение, проведенное путем отпуска или закалки, можно измерить при помощи обозначения HRC. Стандартное обозначение HR, к которому проводится добавление буквы в соответствии с типом проведенного испытания. Обозначение HRC наиболее часто встречается, последняя буква означает использование алмазного конуса с углом 120 0 при испытании.

Для чего нужна закалка и отпуск стали


Как правило, изделия из стали поступают в широкую продажу уже после закалки. Закалка производится в специальных печах на металлургических комбинатах и является завершающим этапом подготовки металла к изготовлению из него различных изделий (поварских и охотничьих ножей, ножниц, хирургических инструментов).

Современные технологии позволяют осуществить эту процедуру быстро и безопасно, при этом изделие не становится хрупким от резкого перепада температур. Как правило, у печей, которые установлены в заводских и фабричных цехах на сталелитейных фабриках, предусмотрено несколько режимов работы, поэтому охлаждение изделия происходит постепенно (а это очень важно для сохранения структуры металла). Довольно часто используется азотирование.

Главный минус этих методов заключается в том, что они непригодны для использования дома. Тем не менее часто возникают ситуации, когда изделия из стали, купленные в специализированном магазине, нуждаются в дополнительной обработке, а именно в укреплении. Закалка стали с последующим отпуском необходима, потому что:

  • Изделие, которое подвергалось термической обработке, надолго сохранит свою твердость;
  • Закалка — прекрасная защита от коррозии металла. Эксперты утверждают, что вероятность появления ржавчины на закаленных изделиях значительно снижается;
  • Колющие и режущие предметы, закаленные дома или на заводе (фабрике), начинают лучше выполнять свою основную функцию. Они становятся острее и долго не затупляются, даже при активном использовании;
  • Термическая обработка оказывает положительное влияние и на внешний вид изделия из металла.

Чаще всего для изготовления изделий, необходимых в быту, используется металл марки АЦ40ХМ. Для машиностроения чаще всего применяется марка 40ХГМ. Для изготовления хирургических инструментов — металл марки 40х. Закалка металла в домашних условиях, при соблюдении всех технологий, не менее эффективна, чем укрепление стали на производстве.

Во время работы с металлом, особенно при высоких температурах и при наличии источников открытого огня, следует безукоризненно соблюдать технику безопасности. Это касается как рабочего в сталелитейном цехе, так и домашнего мастера.

Эксперты категорически не рекомендуют закалять сталь с использованием химических веществ, так как есть риск получить серьезные ожоги или тяжелое отравление. Дома лучше всего использовать термический способ укрепления стальных изделий, когда молекулы металла плотнее притягиваются друг к другу благодаря активному выделению тепловой энергии. Все работы нужно проводить на открытом воздухе или в специально оборудованном помещении.

Основные преимущества

Закалять металл можно и самостоятельно. Главное — не забыть об отпуске металла, который нужно обязательно провести после закалки и нормализации температуры. Иногда эта процедура также называется «отжиг». Большой популярностью пользуется процедура укрепления металла при помощи масла или так называемая «закалка в двух средах» — в воде и масле. Но человеку, не имеющему опыта, не стоит браться за закалку с использованием горячих жидкостей, так как при нарушениях техники безопасности можно получить серьезную травму.

Отсутствие отпуска металла после закалки часто приводит к тому, что из-за резкого перепада температур металл становится тверже, но более хрупким и ломким. Если закаливание происходит на заводе, процедура отпуска происходит в полном соответствии с нормативами ГОСТ.

Вот основные преимущества закаливания стали в домашних условиях:

  • Для работы не понадобится специальное оборудование. Подойдет обычный костер или же газовая горелка;
  • Термическая обработка не занимает много времени. Если металл закаливают на костре, степень закалки легко определить по внешнему виду помещенного в огонь изделия;
  • Для выполнения этой процедуры не понадобится много места. Можно развести костер или установить муфельную печку в дальнем уголке дачного участка, чтобы никому не мешать;
  • Дома можно закаливать стальные предметы любого размера: от больших пил и топоров до маленьких, тонких хирургических инструментов.

Если в качестве источника открытого огня используется костер, закаливание стали нужно проводить в безветренную погоду, чтобы случайный порыв ветра не стал причиной пожара. Нужно обязательно защитить глаза специальными очками, так как длительное наблюдение за ярким пламенем может отрицательно сказаться на зрении. Также необходимо надеть спецодежду, сделанную из материала, устойчивого к возгоранию.

Отпуск и нормализация

Отпуск проводится непосредственно сразу после завершения закалки, так как есть большая вероятность возникновения трещин в структуре. Разогревается изделие в этом случае до точки ниже критической, проводится выдерживание на протяжении определенного промежутка времени и выполняется охлаждение. Отпуск обеспечивает улучшение структуры, устраняет напряжение и повышает пластичность, устраняет хрупкость стали 40Х.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

Различают три вида рассматриваемой термообработки:

  1. Низкий отпуск определяет разогрев поверхности до 250 °С с выдержкой и охлаждение на воздухе. Применяется для снятия напряжений и незначительного повышения пластичности практически без потери твердости. В случае конструкционного сплава применяется крайне редко.
  2. Средний отпуск позволяет нагревать изделие до 500 °С. В этом случае вязкость значительно повышается, а твердость снижается. Используют этот метод термообработки при получении пружин, рессор и некоторого инструмента.
  3. Высокий позволяет раскаливать деталь до 600 °С. В этом случае происходит распад мартенсита с образованием сорбита. Подобная структура представлена лучшим сочетанием прочности и пластичности. Также повышается показатель ударной вязкости. Используют этот метод термообработки для получения деталей, применяемых при ударных нагрузках.

Еще одним видом распространенной термообработки является нормализация. Зачастую нормализация проводится путем разогрева металла до верхней критической точки с последующей выдержкой и охлаждением в обычной среде, к примеру, на открытом воздухе. Проводят нормализацию для придания мелкозернистой структуры, что приводит к повышению пластичности и ударной вязкости.

Читать также: Как выбрать клей для пистолета

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Арка на кухню: выбор формы, материала и дизайна, 120 фото идей, как красиво оформить кухню с аркой

Среди множества интерьерных решений можно выделить одно, не теряющее с годами своей актуальности.

Эффектные и практичные арки, соединяющие пространство двух помещений, смотрятся всегда очень интересно, помогают расширить пространство и наполнить помещения светом и воздухом.Также арки делают и при входе в царство кулинарии.

Содержимое обзора

Преимущество арок

Дверные конструкции – это всегда массивное сооружение. В некоторых случаях без них не обойтись, но бывает и так, что без дверей лучше – в этих случаях, как правило, сооружаются арки.

Объединенные помещения выглядят более просторными, дают возможность хорошего обзора и визуального контроля – например, в тех случаях, когда маме нужно заняться готовкой, оставив детей одних.

  • Помимо объединения, арками можно также и разделить пространство – например, в квартире-студии, или в большой кухне – зонировать столовую зону и место приготовления еды.
  • Кроме того, для маленькой и тесной кухни объединение ее с коридором или комнатой может стать весьма продуманным и эргономичным решением, благодаря которому удастся выделить больше свободного места для перемещений или установки недостающего оборудования.
  • Арку между кухней и гостиной вполне можно соорудить собственными силами, много времени это не потребует, да и по стоимости такая конструкция намного дешевле дверной.

Аркам ни к чему фурнитура – при их сооружении требуется минимум комплектующих и мелких деталей. Их можно очень интересно и изящно декорировать, да и в ремонте арки не нуждаются – разве что, спустя довольно длительное время или при механическом повреждении.

Арочные конструкции смотрятся стильно и роскошно, такого эффекта не получить при установке дверей.

Проблему распространения запахов можно решить установкой качественной вытяжки.

Выбираем внешний вид

С точки зрения формы, можно бесконечно фантазировать и изобретать все новые оригинальные арки, сделать что-то особенное, соответствующее по форме и внешнему виду именно данному помещению. Главное, чтобы все элементы в оформлении помещения гармонировали друг с другом, создавая единый ансамбль.

Ширина и толщина арки зависят от того, каких размеров изначально был дверной проем. Базовую конструкцию стен, потолка и перекладин чаще всего разрушать нельзя, поэтому форма арки как бы приращивается к основе проема.

Симметричность или ассиметричность конструкции зависит от выбранного стиля. Можно выделить несколько основных направлений, задающих формы для арок.

Самая простая арочная конструкция – обычный прямоугольник. Изысканности ему добавляет оформление. Портал великолепно «работает» в малогабаритных квартирах с низкими потолками. Несмотря на внешнюю строгость, такая арка между кухней и другим помещением делает интерьер дома весьма уютным.

Классический стиль арки для кухни

Для римских арок характерны правильные, симметричные и округлые формы. Это наиболее яркое классическое направление, берущее начало (и название) в постройках древних римлян – таким образом они делали свои жилища более помпезными.

Подобные формы подходят абсолютно к любому проему и к любому интерьеру. Но особенный шик они приобретают при наличии высоких потолков.

Эллипсоидные конструкции

Тоже один из наиболее распространенных вариантов, отличающийся от классической модели эллипсоидной верхушкой. Великолепно сочетается с современными интерьерами.

А в случае с высокими потолками ансамбль такой арке составят колонны. Впрочем, и для низких потолков эллипсоидный вариант хорош.

Восточная утонченность

Отличительными чертами этих сооружений является ассиметричность, а также вычурность многочисленных элементов. Для создания и отделки восточных арок требуется не только талант, но и хорошее владение строительными инструментами, а также художественный вкус.

Нередко можно встретить многочисленные углы в сочетании с выпуклыми элементами. Подобная экстравагантность отлично вписывается в оригинальные стили с восточным или средиземноморским уклоном.

Полуарки

Прямоугольные в одной стороне и округлые в другой, изделия прекрасно вписываются в узкий проем. Особенно часто встречаются при объединении с коридором. Полуарки имеют необычный вид и хорошо помогают экономить место.

Сырье

Для сооружения арки подходят разнообразные материалы. Стоит выделить несколько наиболее востребованных вариантов.

Пластиковые

Недорого и просто, ярко и необычно. Но есть некоторые сомнительные нюансы. Например, такие конструкции продаются уже в собранном виде, с определенными габаритами и формами.

Подогнать их под определенное помещение порой просто невозможно, как и приложить свою фантазию и креатив для их оформления. Создать уют с пластиковыми арками тоже сложно. С другой стороны, за ними легко ухаживать, у них долгий срок службы, да и на повышенную влажность воздуха пластик не реагирует.

Гипсокартонные

Наиболее распространенный материал, из которого можно сделать арку на кухню своими руками, а можно купить уже готовое изделие. В последнем случае арка представляет собой металлический каркас определенной формы с отдельными гипсокартонными элементами.

В случае с гипсокартоном полет фантазии ничем не ограничен, и можно декорировать сооружение как угодно.

Деревянные

Изысканный вариант, хотя не такой уж и редкий. Древесина считается самым натуральным и экологичным материалом, а ведь в кухне эти качества в большом почете. У готовых деревянных арок роскошный внешний вид. Но конструкция, сделанная из дерева своими руками, будет смотреться не менее шикарно.

Есть и совсем необычный и в то же время простой вариант – штора-арка для кухни. То есть, полотно, которое можно повесить в прямоугольный проем, и своей формой оно будет имитировать арочную конструкцию.

Правила выбора

Несколько практичных советов помогут сделать правильный выбор арки для конкретного интерьера, имеющего определенные параметры.

  1. Чем дороже, тем качественнее – это утверждение не всегда соответствует истине. Роскошная отделка быстро потеряет свой лоск в условиях повышенной влажности и постоянных температурных перепадов. Практичность – прежде всего, материал должен быть надежным.
  2. Правильный уход за аркой – секрет ее долголетия. Чем больше деталей и декоративных деталей в конструкции арки, тем тяжелее чистить их жира и пыли. Чем ближе к плите, тем более гладкую следует выбирать поверхность. Кроме того, никогда не стоит пренебрегать защитным покрытием.
  3. Дизайн арки и интерьера должны гармонировать друг с другом. В современном интерьере вычурная классика неуместна, так же как и деревянные изделия. А вот для большой столовой с круглым столом они вполне подходят.
  4. При объединении двух помещений необходимо скомбинировать их стили, и правильно подобрать саму арку. Для максимальной экономии места подойдет конструкция, в которой предусмотрена антресоль – полки или ниши над аркой, скрытые от постороннего взгляда.
  5. Для квартиры-студии не стоит выбирать громоздкие конструкции. Лучше всего будет смотреться кухня-гостиная с аркой небольшого размера, эффективно разделяющей пространство на функциональные зоны.

Для узкого коридора предпочтительнее невысокие и небольшие модели, а вот большим конструкциям порадуется современный интерьер, высокие потолки и просторные помещения.

Пошаговая инструкция

Собственноручно сделать арку несложно. Нужно только соблюдать порядок действий:

  • Выбирается модель, для этого можно посмотреть в интернете фото арки на кухне;
  • Проводится перепланировка прохода, который необходимо по-максимуму расширить во все стороны;
  • Устанавливается каркас из алюминиевых направляющих профилей;
  • Каркас отделывается гипсокартоном;
  • Изделие декорируется.

Можно воспользоваться и готовой аркой, приобретенной в магазине.

Но перед покупкой следует провести тщательные замеры, что выбранная конструкция без проблем вписалась в проем.

Отделка

Изделие можно оклеивать обоями, красить, наносить узор по трафарету или делать роспись. Прекрасно смотрится отделка искусственным камнем, мозаикой, плиткой, а также из облицовочного кирпича – в лофте, например.

Элегантно выглядит декоративная штукатурка, а оригинальности добавят легкие занавески или нитяные шторы, повешенные в проеме.

Арка на кухню: примеры дизайна и 50 фото в интерьере

Для того, чтобы украсить и преобразить интерьер кухни, помещение декорируют арками. В отличие от массивной дверной конструкции, арочный проем не только придает обстановке оригинальности, но и наполняет комнату ощущением простора и свободы. Благодаря качественным строительным и отделочным материалам, арка на кухне несомненно привлечет к себе внимание.

  1. Варианты арок
  2. Отделка
  3. Как оформить арку?
  4. Примеры использования
  5. Идеи дизайна кухни
  6. Фотогалерея

Варианты арок

В настоящее время в дизайне кухни встречаются разнообразные формы арок. Бывают классические прямые, угловые варианты или римские арочные проемы правильной округлой симметричной конфигурации. Такие конструкции чаще всего встречаются в помещении с высоким потолком.

  • Универсальные эллипсоидные арочные проемы характеризуются презентабельным внешним обликом, отлично вписываются в любой интерьерный стиль и помещение как больших, так и маленьких габаритов.
  • Самые простые конструкции – прямоугольные порталы, которые считаются прекрасным решением для кухни в малогабаритной квартире с низким потолком. Проходы в форме прямоугольника несмотря на свою строгость и лаконичность, наполняют обстановку уютом и позволяют добиться визуального расширения пространства.
  • Для тех, кто не любит экспериментировать дверной проем можно оставить в неизменном квадратном виде.

На фото полукруглая арочная конструкция в интерьере объединенной кухни-столовой.

Полуарка – это проход одна сторона которого представляет собой прямую линию, а другая имеет округлые очертания. Подобные арки подойдут для обустройства узкого дверного проема.

Арки необычной и вычурной асимметричной формы называют восточными. Такие многогранные конструкции отличаются сложным исполнением, обладают острыми углами и выпуклыми элементами в большом количестве. Фигурные проемы всегда смотрятся очень экстравагантно.

На фото кухонный интерьер в деревенском стиле с фигурным арочным проемом.

Отделка

Арку на кухне можно оформить штукатуркой, выложить керамической плиткой, оклеить с помощью обоев, отделать пластиком, покрасить и декорировать художественной росписью.

Придать кухонному интерьеру средневековый вид с налетом богатства и роскошности, поможет проем отделанный камнем. Разбавить дизайн кухни уместно за счет арки с брутальной и контрастной облицовкой искусственным или природным кирпичом.

С использованием мозаики из стекла, получится не только обеспечить уникальное оформление арочного проема, но и создать в помещение восхитительную игру света.

На фото дизайн кухни с круглой аркой, облицованной камнем.

Самый обычный, но благородный и изящный вариант отделки арки на кухне – дерево. Натуральная древесина благодаря своей насыщенности не нуждается в дополнительном декоре. Деревянные конструкции выгодно подчеркивают характер интерьера, делая его самодостаточным.

На фото узкий арочный портал, выложенный кирпичной кладкой в интерьере кухни.

Как оформить арку?

Распространенным решением для декорирования арочного прохода считаются шторы. Модели занавесок выбирают с учетом интерьерного направления. Особой функциональностью отличаются практичные жалюзи с деревянными или пластиковыми горизонтальными ламелями, которые в собранном состоянии остаются незаметными.

Арку уместно украсить зеркальными, стеклянными вставками или витражами. Если вход достаточно широкий, возможно использование молдингов, колонн или пилястров.

Оригинальный оформительский прием – на верхнюю торцевую часть проема, повесить бусы или обыграть его ленточками.

При возведении арки из гипсокартона, проход часто оборудуют нишами, в которых можно хранить разные мелочи и декор.

На фото кухня с арочным проемом, оборудованным раздвижными дверями.

В качестве эффектного декоративного элемента арочного проема на кухне, выступит вмонтированная подсветка. Таким образом не только получится облагородить кухонное пространство, но и создать в нем дополнительный источник света.

На фото интерьер просторной кухни-столовой, разделенной арочной конструкцией.

Примеры использования

Варианты арок на кухню.

Арка на кухню вместо двери

Дверные конструкции являются хорошим решением для кухни, но они уместны не для всех комнат. Например, в небольшом кухонном помещении вместо дверного проема подойдет установка арки. Подобное сооружение сэкономит полезную площадь кухни и зрительно расширит пространство. Кроме того, арочный проем универсален, в то время, как дверные полотна нуждаются в более тщательном подборе в соответствии с интерьерным стилем.

На фото арка вместо двери в дизайне небольшой кухни.

Единственный небольшой недостаток дизайна кухни с аркой это то, что шум и все запахи, возникающие во время готовки будут свободно распространятся через проход в другие комнаты.

Зонирование комнаты

Арка прекрасно справляется с зонированием пространства. Проемы уместно установить как в квартирах типа студия, так и в больших кухнях с разными функциональными зонами.

Просторное кухонное помещение за счет арочного прохода разделяют на столовую и рабочую зону.

В студии с помощью арочной конструкции можно отделить кухню от гостиной или прихожей. Для этого возводят проходы практически любой формы и размера. Арки также оснащают дополнительными полками, чтобы хранить кухонный инвентарь. Таким образом получается максимально рационально задействовать полезное пространство.

Для кухонных помещений в домах хрущевках, имеющих реально маленькие габариты, часто применяют объединение с балконом или лоджией. В данном случае в небольшой кухне, балконную дверь заменяют на арку, что позволяет визуально увеличить комнату и наполнить ее большим количеством естественного света.

На фото кухонный интерьер с обеденной зоной, отделенной фигурной аркой.

Оконный проем

Окна подобной конфигурации, смотрятся довольно эффектно. Арочные оконные проемы добавляют кухне легкого средневекового оттенка, делают обстановку интересной и элегантной.

Пластиковые стеклопакеты в форме арки еще больше подчеркнут стилевую составляющую дизайна и наделят интерьер утонченностью.

На фото большой арочный оконный проем в интерьере кухни.

Декоративная арка

Арочный проем на кухне, выполняющий декоративные функции несомненно становится главной интерьерной изюминкой и придает обстановке особой колоритности. Арка может представлять собой незаметный или доминантный элемент, который формирует вокруг себя остальные предметы.

К примеру, арка в стене на кухне, расположенная над плитой, которая олицетворяет своеобразный домашний очаг, станет главным украшением дизайна и выйдет на первый план в оформлении помещения.

На фото кухонный дизайн с декоративной арочной конструкцией в оформлении рабочей зоны с плитой.

Идеи дизайна кухни

Арку в интерьере совмещенной кухни-гостиной можно дополнить с помощью барной стойки. Благодаря такому интересному решению будет удобно готовить коктейли и подавать их в зал. В сочетании с барной столешницей необычно выглядит асимметричная арочная конструкция или симметричный проем с современными отделочными материалами, колоннами или нишами. Однако подобный дизайнерский ход требует наличия достаточно широкого прохода между комнатами, чтобы оставалось место для свободного передвижения.

На фото белая арка, украшенная колоннами и лепным декором в интерьере классической кухни.

В дизайн кухни в стиле прованс или деревенский кантри, гармонично впишется каменная или деревянная арка, которая полностью поддержит загородную колористику и природность направлений.

Для классического кухонного интерьера прекрасно подходят круглые или прямоугольные проемы с характерным декором в виде наличников из лепнины, центрального замкового камня, колонн и прочих роскошных элементов.

Современная стилистика предполагает арки в форме прямоугольника, полукруга или круга, а также несимметричные проходы самой неожиданной конфигурации. В оформлении применяют разнообразные отделочные материалы и способы декорирования.

Фотогалерея

Арка на кухне является многофункциональным дизайнерским решением, которое можно выполнить собственноручно. За счет большого количества конструктивных вариантов и облицовки, данный портал органично дополнит любую стилистику.

Специфика создания и оформления арки на кухню. Фото примеров

Стремление выделиться и сделать дома оригинальный ремонт объясняет, почему арка на кухню является настолько востребованной. Такое решение нередко используют вместо двери, и если в целом интерьер кухни достаточно оригинален и эстетически хорош, то это не только не выглядит нелепо, но и по-настоящему запоминается в качестве образца хорошего вкуса.

Поскольку арки пока не стали чем-то привычным, перед их планированием следует хорошенько разобраться в теме.

Сразу отметим, что арка на кухне точно окажется неуместной, если соединяет помещение с жилой комнатой напрямую. Такая планировка способна помешать нормальному отдыху других жителей квартиры из-за шумных кухонных посиделок и запахов еды. Если же выход направлен в сторону коридора или гостиной, то можно смело переходить к устройству арочного проема.

Классификация арок

Имеется множество критериев, по которым можно классифицировать арки:

  • по цене и изысканности – от настоящего шика до наиболее простого решения;
  • по методу изготовления – фабричные стандарты или индивидуальные заказы.
  • по материалу – чаще всего гипсокартон, мдф или дерево.
  • по форме – миллион вариаций, в зависимости от высоты, ширины, их соотношения, радиуса изгиба, присутствия или отсутствия симметрии.

Однозначно классифицировать такой предмет интерьера нелегко – поскольку это, по сути, всего лишь красиво оформленный проем, но можно придумать огромное разнообразие вариантов того, как его оформить.

Арки для кухни: учитывайте специфику помещения

Существуют объективные советы, касающиеся арок именно для кухни. Например, не следует тратить на изделие слишком больших денег – велика вероятность, что в условиях самого функционального и грязного помещения в доме арка слишком быстро придет в негодность, и, в таком случае, лучше уж пусть она будет недорогой.

То же самое касается резьбы и других фигурных украшений – частицы пыли и жира очень быстро испортят внешний вид арочного проема. И даже если старательный хозяин найдет способ отчистить поверхность, то делать это придется регулярно, и вряд ли задача окажется простой. Поэтому логичным будет выбор в пользу гладкой и защищенной поверхности.

Прежде чем устанавливать арку вместо двери на кухню, необходимо позаботится о мощной вытяжке

Помните также, что, установив арку вместо двери в кухню, последнюю превращаете в единое пространство со всей квартирой. Даже если располагается арка между кухней и гостиной или коридором, все равно дым и запахи будут распространяться на жилые комнаты. Это еще не повод отказываться от арочного проема, однако необходимо заранее позаботиться о достаточно мощной вытяжке и надежной вентиляции.

Первые шаги по установке

Решившись установить арку вместо двери, помните, что в изначальную планировку такое решение заложено не было, а значит, рассчитывать на соответствующие габариты не следует.

В первую очередь выполняется демонтаж старой дверной коробки, а получившийся проем зачастую дополнительно расширяют. Однозначно не следует расширять проем лишь в том случае, если данная стена является несущей, иначе присутствует риск появления трещин и даже обвала здания. Также проем можно не расширять в ситуации, когда планируется покупка стандартной арки, и, судя по замерам, она идеально вписывается в освободившееся пространство.

Когда проем подготовлен, его измеряют, и только после этого переходят к этапу проектирования и заказа арки – если, конечно, она планируется индивидуальной.

Арка из гипсокартона на кухне

Наиболее простым вариантом устройства арочного проема вместо двери, который под силу каждому желающему проявить свои способности, является арка из гипсокартона. Единственным сложным моментов в ходе монтажа может показаться установка каркаса. Дело в том, что гипсокартон крепится отнюдь не на стены, а на специальные алюминиевые профиля, которые загибаются в форме буквы «П», чтобы с трех сторон «захватить» стену, и надежно крепятся к внутренней поверхности проема.

Далее можно приступать к созданию арки. Нередко она вырезается прямо на месте из листов гипсокартона при помощи специального арочного трафарета. Естественно, готовая конструкция будет состоять из нескольких деталей, поэтому задача резчика – добиться максимально точного реза, чтобы все было одинаково и симметрично. Готовые гипсокартонные детали крепятся на алюминиевые направляющие при помощи саморезов.

Устройство арки из гипсокартона происходит при помощи алюминиевых направляющих, к которым при помощи саморезов крепится гипсокартонный лист

После этого переходят к самой сложной части – созданию дуги.

Как правильно согнуть гипсокартон

Верхняя часть арки предполагается изогнутой, а гипсокартон, как известно, не поддается значительному изгибу – он попросту ломается. Тем не менее, именно этот материал лучше всего подходит для того, чтобы оформить арку вместо двери, а значит, способ есть. Более того, их даже два:

  1. Сухой метод предполагает частые разрезы на внутренней поверхности, расположенные строго через равные промежутки. Это позволяет аккуратно согнуть лист, а чтобы он приобрел желаемую форму, его укладывают поверх специального шаблона. При возникновении пустот пользуются шпаклевкой или гипсовой смесью.
  2. Мокрый метод заключается в аккуратном промокании внутренней стороны листа при помощи валика. Делать это нужно осторожно и необильно, иначе лист расплывется и потеряет форму. Как и в первом варианте, подмокший материал укладывают на шаблон, чтобы придать ему идеально точную форму. Этот способ более подходит для небольших радиусов изгиба.

Способы оформления

После того, как двери демонтированы и установлена арка, можно приступать к косметическому ремонту. Начать стоит со шпаклевки, которая скроет любые швы между листами гипсокартона и превратит последние в единую, цельную стену. Далее можно оформить арочный проем при помощи любого доступного отделочного материала:

  • обои – желательно моющиеся, учитывая специфику помещения;
  • краска – должна быть качественной, лучше водостойкой;
  • мозаика, искусственный камень – подобные работы практически всегда следует доверять профессионалам.
  • декоративная штукатурка – только при условии значительной удаленности от плиты и раковины.

Арка между кухней и гостиной оформленная декоративным камнем

На этом арка полностью готова, и двери, создающие неудобства в условиях тесного помещения или просто не вписывающиеся в идеалы открытого интерьера, больше не будут мешать. Гости обязательно оценят эстетизм в оформлении квартиры, а хозяин приобретет славу человека, который не боится экспериментировать и остается в выигрыше.

Фотогалерея: разнообразие арок на кухню (12 фото)

Читайте также:  Угловая тумба для ванной комнаты — сберегающий пространство предмет мебели
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: