Kakšno je površinsko utrjevanje jekla? Kakšna je uporaba površinskega strjevanja?

Umetnost toplotne obdelave kovin je človeštvu znana že dolgo časa. So mojstri, ki so se ukvarjali s proizvodnjo orodja, še posebej z orožjem, samostojno obvladali ali že več let študirali z drugimi strokovnjaki, bolj izkušeni. Skrivnosti so bile skrivne, kar je seveda zmanjšalo hitrost širjenja tehnologije, vendar je povečalo konkurenčnost določenega proizvajalca določenih izdelkov. Ena izmed metod srednjeveškega armourers je površinsko kaljenje, ki daje rezalni robovi in ​​ostri meči in sabres posebno trdoto, skupaj s prilagodljivostjo lopatice. Danes takšne lastnosti nikogar več ne presenečijo, tehnologije so postale množične in so postale razširjene.

Zakaj vsi to vedo navadni osebi?

Ta članek strokovnjaki v termalni kovine zdi verjetno, niz platitudes in znanih dejstev. Poleg tega, bi lahko našli nekaj razlik v terminologiji. Informacije, ki se jim ni namenjen, je naslovljena na ljudi, daleč od industrije, amaterji, ki so zainteresirani za razliko v moči dobro rezilo z rednim mizo ali zložljivo nožem, površinsko kaljenje obsega, in podobna vprašanja. Nakup eno ali drugo pravico, da v točki gospodinjstev, ima potrošnik sooča s pomembno razliko v ceni. Prodajalec vedno ne more kompetentno in jasno razložiti, zakaj eno orodje (ključ, na primer) veliko dražja od druge s skupno zunanjo podobnostjo. Najverjetneje bo poskušal "preboleti možgane" s pojmi in izrazi, ki za navadne ljudi niso razumljivi. V prevodu v skupni jezik bodo te razlage to pomenile nastavljiv ključ ne bo prekinil ali trajal dlje, ostro pa bo potrebno manj redko (če kupec želi kupiti nož). "Površinsko strjevanje!" - skrivnostno navajata vzrok prodajalca, ki je usmeril oči iz namišljene ekstaze. Kaj je to?

Nasprotne lastnosti v enem izdelku

Kot je razvidno iz fraze, je v tem primeru le zunanja tanka plast izdelka izpostavljena toplotni obdelavi. Dejstvo, da jeklo zahteva utrjevanje, nejasno uganiti vse, tudi tiste, ki ne vedo, kaj je. To se razlikuje od običajnega "kosa železa", mehkega in krhkega. Toda zakaj je to površno, da uporablja takšno čast? Utrjevanje se uporablja za spreminjanje lastnosti kovine in ne zaradi izboljšanja, saj se pogosto razglasi. Kakovost, uporabna v nekaterih primerih, postane škodljiva v drugih. Datoteka je težka, zato je enostavno obdelovati železo, aluminij ali bron, vendar če ga poskušate upogniti ali udariti s kladivom, se bo počilo. Enako velja za žagin list, ki se pogosto zlomi pri napačnem kotu rezanja. Za trdnost v kombinaciji s prožnostjo ali plastičnostjo se uporablja površinsko utrjevanje. Po tem lahko lastnosti izdelka združujejo lastnosti, ki so včasih nasprotne, značilne za različne kristalne strukture. Zdaj moramo iti v nekaj materialnih podrobnosti o znanosti.

Najenostavnejše ideje o polimorfizmu kovin

Enako kovine se lahko, odvisno od oblike kristalne rešetke, imajo različne fizikalne lastnosti (trdota, trdnost, trdota, gibljivosti, elastičnosti in t. D.) Ta možnost spremeniti mehanskih parametrov se imenuje polimorfizem. Dolgo časa nazaj, proizvodnjo primitivne vzorce orožja, so ljudje opazili, da eden ali drugi meč ali cutlass Izkazalo se je tudi, da je ohranja ostrino dlje in se ne zlomi. Seveda, naši predniki niso bili seznanjeni z molekularno strukturo kovine, preden so šli vsi intuitivno in empirično. Tako, empirično, so ugotovili, da če točke toplote, sijaj barv je odvisna od njegove temperature. S hitro ohlajanje v kovine, ki se spreminja, postaja vedno težje, ali pridobi prožnost. Če se ponovno segrejemo, da postane tako spet, kot je bil, in včasih slabše. Tedaj je nastala zelo specifične ideje o tem, kaj naj bi bilo, na primer, idealno lovski nož. Površinsko kaljenje je tudi že, ampak bolj pogosto uporablja tako imenovani lokalni, to je, na primer, v katerem družba je bila vrhunska, fleksibilna - sredi rezilo, in del rezila, ki mejijo na ročaju - iz umetne mase (to je bolje, da bend malo, vendar se ne zlomi).

Kaj se dogaja znotraj

Ne gre v določenih podrobnostih, je treba opozoriti, da je utrjena jeklena konstrukcija iz treh glavnih tipov: martenzitna, troostite in sorbitol. Razmerje teh kristalnih struktur in so odvisne mehanske lastnosti. V tem primeru ni pomembno, kateri od njih in kako vplivajo na trdoto. Rezultat je odvisen od tega, kako je metal toplo, in kako hitro se ohladi. Tako lahko površinsko kaljenje pri dvigu temperature zgornjega sloja in ohlajanjem ali z vplivom zunanjega toplotnega medija (tekočine, običajno olje, vodo in slanico, zrakom ali drugimi sredstvi) ali njegov delni umik v izdelku pojavijo. Tako polimorfne transformacije pride v slojih, odvisno od stopnje doseganja kritična temperatura, ki vpliva na nastanek nove kristalne strukture.

Posledično se spreminjajo naslednja območja:

- Zgornja, utrjena.

- Vmesno, delno kaljeno. Imenuje se tudi območje termičnega vpliva.

- Območje zmanjšane trdote.

- Notranjost ni spremenjena.

Metode površinskega utrjevanja

Z večjo trdoto lahko ustvarite zgornji sloj na več načinov. Vzmetne vzmeti železniških vagonov so preprosto odprti z majhnimi kovinskimi kroglicami (posnetki), ki ustvarjajo pečat površine, medtem ko notranji volumen kovine ostaja dovolj plastičen, da prenese dolge mehanske obremenitve. Najstarejša metoda je metoda hitrega segrevanja predmeta na odprtem ognju, ki ga spremlja pršenje ali curki. Za to tehnologijo velja tradicionalna vzhodna krivulja nož (kerambit). Površinsko strjevanje lahko izvedemo tudi z intenzivnim hlajenjem. Poznane so tudi plazemske, indukcijske, laserske in druge metode. Nekatere od njih je treba podrobneje obravnavati.

HDTV

Sredi 30-ih sovjetski znanstvenik VP Vologdin izumil metodo za doseganje vnaprej določenih neenakomerna-tesne podrobnosti o molekularni strukturi s pomočjo visokofrekvenčnih tokov. Strojniško inženirstvo se je razvilo hitro, industrija je zahtevala tehnologije, ki zagotavljajo množično proizvodnjo brez žrtvovanja kakovosti. Površinsko strjevanje HDTV temelji na pojavu indukcije. Posebnost metode je v odvisnosti od debeline ogretega sloja na frekvenci in velikosti toka v oddajnem okviru. V tem primeru je rezultat predviden z visoko stopnjo verjetnosti, zato je nadzor kakovosti zelo poenostavljen. Poleg tega je metoda se uporablja za zdravljenje splošnih izdelkov in komponent, kot so ročične gredi in drugih velikih predmetov, ki se lahko premika skozi tuljavi, zaporedno izpostavi celotni dolžini. S to tehnologijo je težko izbrati parametre za obdelavo majhnih in ravnih predmetov, na primer noža. Površinsko strjevanje z visokofrekvenčnimi tokovi se uporablja za izdelke sorazmerno obsežne, njihova trdnost in odpornost proti obrabi pa sta odvisna od mehanskih lastnosti zgornjega sloja.

Značilnosti HDTV aplikacije

Metoda je bila razvita v hitrem razvoju strojne industrije, da je glavni problem za obrambo potencial ZSSR, ki je odraz posebnosti njegove uporabe. Najpomembnejši podatki traktorjev, cistern, vozil ali letal imeti dimenzije, ki ne dopuščajo, da jih v okviru kompaktne tuljave, proizvodnja opreme za vsako od njih je bila predraga, in če je to storjeno na osnovi največje velikosti, stroški energije postane ogromna. Vendar pa je indukcijsko površinsko kaljenje uporablja za vse izdelke, relativno majhnih do velikih. Na primer, se menjalnik izpostavljeni visokofrekvenčnim zaporedno odcepu "zob za zob." Neprekinjeno zaporedno segrejemo elementov ročične gredi in kardanski gredi, ki se gibljejo znotraj fiksnega okvirja tuljave, pri čemer je hladilnik (razpršilec) je vključen v postopek neposredno po njem. Nastavitev terminala vozlišče se opravi takoj namakalni curki vode obdelovanca (od tod tudi ime, preudarku z "spray").

No, izdelki z majhno kalilno površino so v celoti vgrajeni v induktor in enako ohlajeni.

Laser

Ta naprava, ki se v našem času uporablja dovolj široko na različnih področjih človeške dejavnosti, je našla uporabo pri obdelavi kovin. Metoda ne zahteva naknadnega hlajenja, saj je izpostavljenost žarku kratkotrajna in vpliva na najvišjo plast kovine, kar povzroči želene spremembe kristalne strukture. "Lasersko ostrenje" ne zagotavlja dolgo časa pomanjkanja potrebe po izostritvi rezalna orodja (predvsem zanje in se uporablja), če se ta metoda dejansko uporablja pri njegovi izdelavi. Vendar pa je treba upoštevati, da v naši ponarejeni starosti napis na izdelku ne ustreza vedno resnici. Včasih je takšna stigma okrašena in prodajajo na ulici, kjer je nekaj poceni nožev z metuljčkom. Površinsko strjevanje z laserskim žarkom ni poceni, na voljo je le vodilnim proizvajalcem orodij.

Hladnost

Fizična podlaga metode je odkritje pojava povečanja trdote jekla kot posledica prehoda avstenitne strukture v martenzitno strukturo med globoko zamrzovanjem. To površinsko utrjevanje poteka po metodi, ki so jo razvili AP Gulyaev, NA Minkevich in SS Stenberg v ZSSR. Uporablja se za ogljik (vsebuje več kot 0,5 odstotka C) in legirano jeklo poseben namen, na primer, proizveden za proizvodnjo hitroreznih rezil in drugih posebnih orodij.

Elektrika

Na splošno je zgrajena na istem principu kot indukcijsko utrjevanje, pri čemer je razlika le, da se ogrevanje proizvaja odporno, zaradi tokovnega toka velikih vrednosti in odpornosti dela. Pogostost uporabljene napetosti na popolnoma enak način vpliva na globino ogrevanega sloja in višje je, tanjše je. Površina povečane trdote lahko obsega od frakcij milimetra do več svojih enot. To je odvisno od zahtev za izdelek in njegovih dimenzij. V primerjavi s HD v elektroresistivni metodi je širši obseg tokov, temperatur in globin plasti. S pomočjo tega se lahko izdeluje, na primer, tako ogromno in zahteva poseben kakovostni predmet, kot je vojaški bajonetni nož. Površinsko utrjevanje z električnim grelcem zahteva tehnološko preverjen režim hlajenja v olju, vodi ali drugih toplotnih sprejemnikih.

Sklepi

Torej, glavna naloga površinskega utrjevanja je porazdelitev kristalne strukture znotraj izdelka, v katerem so v njej sorte sorbitola ali troostita, in na zunanji strani se oblikuje plast martenzita. To je mogoče doseči z več metodami, od najpreprostejšega in najstarejšega do najbolj tehnološkega in sodobnega. V vsakem primeru je visokokakovostno jekleno kaljenje zahtevano visoka usposobljenost in natančnost skladnosti s predpisi o proizvodnji. Izdelek, izdelan po vseh pravilih, ne more biti poceni. Iz tega razloga je drag in dober kuhinjski nož in kerambit. Površinsko utrjevanje laserskega žarka je najpogostejše samo pri rezalnem orodju.