Pengerasan logam. Kaedah dari zaman dahulu hingga zaman moden

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Sifat fizikal, khususnya, kekerasan mana-mana bahan, bergantung bukan sahaja pada komposisi kimianya, tetapi juga pada struktur molekul pukal. Contoh yang menarik ialah berlian, yang terdiri daripada atom karbon yang sama seperti plumbum pensel biasa. Besi juga boleh menjadi lebih lembut atau lebih keras, bergantung pada bagaimana kekisi kristalnya terbentuk. Sifat ini telah diketahui oleh orang ramai sejak sekian lama, dan, seperti yang sering berlaku, ia pada asalnya digunakan dalam teknologi senjata.

Tempering metal telah lama diamalkan dalam pembuatan pedang dan pedang. Seni tukang senjata adalah mencipta bilah yang tidak akan patah dalam pertempuran, akan mengekalkan ketajamannya selama mungkin. Pedang kesatria, pedang Saracen, perbendaharaan kesatria Rusia atau katana samurai memenuhi keperluan ini, dan teknologi pengeluaran mereka dibawa ke tahap seni tinggi.

Pembajaan logam dilakukan dengan memanaskannya pada suhu yang dipanggil kritikal. Nilainya sepadan dengan keadaan bahan sedemikian, di mana terdapat peningkatan entropi, yang membawa kepada kristalperubahan. Untuk menetapkan kedudukan ini, objek mesti disejukkan dengan cukup cepat. Sudah tentu, perihalan proses sedemikian sangat dipermudahkan; sebenarnya, teknologi biasanya lebih rumit. Walau bagaimanapun, dengan cara ini logam dikeraskan di rumah dalam kes di mana alat yang dibeli, sebagai contoh, kapak, menjadi kusam terlalu cepat. Harus diingat bahawa prosedur ini tidak boleh diulang berkali-kali, jika tidak logam akan "letih", ikatan molekul dalamannya akan lemah, dan ia tidak akan sesuai untuk apa-apa kecuali untuk pencairan semula.

Seperti dalam mana-mana perniagaan lain, di sini anda tidak boleh bergantung pada prinsip "lebih banyak lebih baik." Untuk mendapatkan sifat objek yang dikehendaki, ia harus dipanaskan pada suhu yang dikehendaki. Malangnya, termometer tidak boleh digunakan. Kaedah yang digunakan untuk kawalan haba juga sangat kuno. Suhu ditentukan oleh warna cahaya, dan apabila ia dicapai, pengerasan logam memasuki fasa seterusnya - penyejukan, yang mana air atau minyak digunakan.

Pemahaman tentang kesan aruhan oleh saintis telah membuka lembaran baharu dalam teknologi kerja logam. Ternyata kedalaman lapisan yang dipanaskan bergantung pada kekerapan arus.

Dalam rajah, anak panah menunjukkan zon pemanasan bahagian dan laluan talian pikap.

Pengerasan permukaan logam menjadi mungkin. Bahagian itu dibawa ke haba putih bukan dengan rendaman dalam perapian api, seperti yang berlaku pada Zaman Pertengahan, tetapi oleh pemanasan rintangan oleh arus yang disebabkan oleh gegelung yang tidak mempunyaihubungan langsung dia. Teknologi ini memberikan unik, pada pandangan pertama, sifat bercanggah: bahagian luar produk boleh menjadi pepejal, tetapi plastik di dalamnya. Pengerasan aruhan permukaan digunakan apabila kekuatan diperlukan dan kerapuhan tidak boleh diterima.

Pengarang bukti teori dan kaedah aplikasi praktikal teknologi ini adalah pada tahun 1936 rakan senegara kita - Profesor V. P. Vologdin. Selain kelebihan fizikal, perkembangan ini juga menguntungkan dari segi ekonomi, kerana hampir semua tenaga yang dikeluarkan oleh induktor digunakan untuk memanaskan bahan kerja.