Hartowanie metalu. Metody od starożytności do czasów współczesnych

Właściwości fizyczne, w szczególności twardośćdowolny materiał, zależy nie tylko od jego składu chemicznego, ale również od struktury cząsteczkowej. Uderzającym przykładem jest diament, składający się z tych samych atomów węgla co konwencjonalny ołówkowy ołów. Żelazo może również stać się bardziej miękkie lub twardsze, w zależności od tego, jak powstaje jego sieć krystaliczna. Ta własność jest znana ludziom przez długi czas i, jak to często bywa, była początkowo rozpowszechniana w technologiach uzbrojenia.

Utrwalono metal z czasów starożytnychrobienie mieczy i szabli. Sztuka rusznikarza polegała na stworzeniu takiego ostrza, które nie złamie się w walce, pozostanie tak ostre, jak to możliwe, tak długo, jak to możliwe. Miecz rycerz, Saracen miecz, kladenets rosyjski rycerza lub samuraja katana spełnić te wymagania i ich technologii produkcji są doprowadzone do poziomu sztuki wysokiej.

Hartowanie metalu odbywa się poprzez podgrzewanie gotemperatura, nazywana krytyczną. Jego wartość odpowiada stanowi materiału, w którym następuje wzrost entropii, co prowadzi do zmian kryształów. Aby naprawić tę pozycję, obiekt musi być wystarczająco szybko schłodzony. Oczywiście opis tego procesu jest niezwykle uproszczony, w rzeczywistości technologia jest zwykle znacznie bardziej skomplikowana. Jest to jednak w ten sposób wykonany z metalu hartowanie w domu, w przypadkach, w których zakupiono narzędzie takie jak siekiery, zbyt szybko blunta. Należy pamiętać, że aby powtórzyć tę procedurę kilka razy, nie może być inaczej „zmęczony” metal, jego wewnętrznych wiązań molekularnych osłabić, a oprócz przetopienia go za nic złego.

Jak w każdym innym przypadku, nie można na nim polegaćna zasadzie "im więcej, tym lepiej". Aby uzyskać pożądane właściwości przedmiotu, należy go ogrzać do pożądanej temperatury. Niestety, termometr nie może być używany. Metoda używana do termokontroli jest również bardzo stara. Temperaturę określa się kolorem poświaty, a po jej osiągnięciu utwardzenie metalu przechodzi do następnej fazy - schładzania, dla którego stosuje się wodę lub olej.

Zrozumienie wpływu naukowców indukcyjnych otworzyło nową stronę w technologii obróbki metali. Okazało się, że głębokość ogrzanej warstwy zależy od częstotliwości prądu.

Na diagramie strzałki pokazują strefy ogrzewania części i przejścia linii prowadzących.

Umożliwiono utwardzanie powierzchniowe metalu. Do punktu żarzenia nie skorygowane przez zanurzenie w palenisku płomienia, jak to było w średniowieczu, ale ze względu na rezystancyjne prądy indukowane cewkę ogrzewania nie mając bezpośredniego kontaktu z nim. Technologia ta zapewnia wyjątkowy i pozornie sprzecznych właściwości: poza wyrób może być stały, lecz wewnątrz plastiku. Powierzchnia indukcyjnego utwardzania stosuje się w przypadkach, gdy wymagana wytrzymałość i kruchość jest nie do przyjęcia.

Autor teoretycznego uzasadnienia i metodologiiPraktyczne zastosowanie tej technologii nastąpiło w 1936 roku, nasz rodak - profesor VP. Vologdin. Oprócz korzyści fizycznych, rozwój ten jest również ekonomicznie korzystny, ponieważ praktycznie cała energia emitowana przez cewkę jest wykorzystywana do ogrzewania kęsa.