Wat is die oppervlak verharding van staal? Hoekom oppervlak verharding gebruik?

Art hitte behandeling van metale bekend aan die mensdom vir 'n lang tyd. Hulle is meesters wat betrokke is by die vervaardiging van gereedskap en wapens in die besonder, hulle besit het van hul eie of opgelei vir jare in ander professionele mense, meer ervare. Geheime geheim gehou, wat natuurlik, verminder die tempo van diffusie van tegnologie, maar dit verhoog die mededingendheid van die produk spesifieke gebruik 'n spesifieke vervaardiger se. Een van die metodes van die Middeleeuse armourers was oppervlak verharding, wat die snykante en skerp swaarde en degens spesifieke hardheid, gekombineer met die buigsaamheid van die lem gee. Vandag is hierdie eienskappe is niks nuuts nie, is die tegnologie wydverspreide en het algemene sirkulasie.

Vir wat dit is alles om die gemiddelde persoon ken?

Hierdie artikel spesialiste in warm metaal waarskynlik, 'n stel van gemeenplase en bekende feite. Daarbenewens, kan hulle 'n paar teenstrydighede in terme vind. Die inligting wat voorsien is nie bedoel vir hulle: Daar is gerig aan mense, ver van die bedryf, amateurs wat belangstel in die verskil in krag van 'n goeie mes met 'n gereelde tafel of 'n klap mes, oppervlak verharding van die volume, en soortgelyke kwessies is. Koop een of die ander reg in die huishouding item, is die verbruiker te make met 'n beduidende verskil in prys. Die verkoper kan nie altyd bekwaam en verduidelik hoekom 'n mens instrument ( 'n sleutel, byvoorbeeld) is baie duurder as die ander wanneer die totale eksterne ooreenkoms. Hy is geneig om te probeer om "mislei brein" onverstaanbaar vir die gewone man in die straat konsepte en terme. Vertaal in gewone taal, sou hierdie verduidelikings beteken dat die sleutel is gebreek of sal langer hou en sal vereis slyp 'n veel minder dikwels (indien die kliënt wil 'n mes koop). "Oppervlakte verharding!" - geheimsinnig die oorsaak van die verkoper aan te dui, rol sy oë op 'n denkbeeldige vreugde. Wat is dit?

Die opponerende eienskappe in een produk

Soos blyk uit frases hitte behandeling in hierdie geval blootgestel aan slegs 'n dun buitenste laag van die artikel. Die feit dat die staal vereis verharding, vaagweg vermoed alles, selfs diegene wat nie weet wat dit is. Dit is wat anders as die gewone "stuk yster", sag en bros is. Maar hoekom so 'n eer geniet dit na vore? Tempering gebruik word om die eienskappe van die metaal te verander, nie ter wille van 'n verbetering, as dit baie dikwels verklaar word. Gehalte, nuttig in sommige gevalle, word skadelik vir ander. Lêer is hard, want dit is maklik om te yster, aluminium of brons verwerk, maar as jy dit probeer buig, of druk dit met 'n hamer, sal dit kraak. Dieselfde geld vir die saaglem, dikwels breek op die verkeerde hoek sny. Ten einde hardheid gekombineer met die buigsaamheid en plastisiteit gee toegepas oppervlak verharding. Na afloop van die produk eienskappe gehalte, soms die teenoorgestelde kenmerk van verskillende kristalstrukture kan kombineer. Nou moet ons delf in die besonderhede van 'n paar van die materiaal wetenskap.

Die eenvoudigste idee van polimorfisme metale

Dieselfde metaal kan, afhangende van die vorm van die kristalrooster, besit verskillende fisiese eienskappe (hardheid, taaiheid, smeebaarheid, buigsaamheid, elastisiteit en t. D.) Die vermoë om die meganiese parameters genoem polimorfisme te verander. 'N lang tyd gelede, die vervaardiging van primitiewe monsters van wapens, mense het opgemerk dat een of die ander 'n swaard of hart vanger blyk goed, behou hy skerpte langer en nie te breek. Natuurlik, ons voorouers was nie vertroud is met die molekulêre struktuur van die metaal, voordat hulle het al intuïtief en empiries. So, empiries, ontdek hulle dat indien die punt van hitte, die gloed van die kleure is afhanklik van die temperatuur. Met die vinnige afkoeling in die metaal wat verander, is dit steeds moeiliker, of verkry buigsaamheid. As dit is weer verhit word, word dit so weer, as hy was, en soms erger. Teen daardie tyd gevorm baie spesifieke idees oor wat behoort te wees, byvoorbeeld, die perfekte jagmes. Oppervlak verharding is ook reeds gebruik, maar meer dikwels gebruik word om die sogenaamde plaaslike, dit is, soos in die firma is voorpunt, buigbare - die middel van die lem, en die lem gedeelte aangrensend aan die handvatsel - plastiek (dit is beter om 'n bietjie te buig, maar nie breek).

Wat gebeur in

Sonder om in besonderhede, moet daarop gelet word dat die verharde staal struktuur is van drie hooftipes: martensitiese, troostite en sorbitol. Die verhouding van hierdie kristalstrukture en is afhanklik meganiese eienskappe. In hierdie geval, dit maak nie saak watter een van hulle en hoe om die hardheid beïnvloed. Die resultaat hang af van hoe die metaal is warm, en hoe vinnig dit afgekoel. Dus, kan oppervlak verharding voorkom wanneer die verhoging van die temperatuur van die boonste laag en die daaropvolgende verkoeling of deur die impak van eksterne hitte medium (vloeistof, gewoonlik olie, water en pekel, lug of ander agente) of deur sy gedeeltelike onttrekking in die produk. So polimorfiese transformasies voorkom in lae, afhangende van die graad van sukses van die kritiese temperatuur, wat die vorming van 'n nuwe kristallyne struktuur.

As gevolg hiervan, is daar 'n verandering in die volgende areas:

- Upper, ondergaan verharding.

- intermediêre, gedeeltelik geharde. Dit staan ook bekend as hitte geraak sone.

- Area verminder hardheid.

- Die binneste gedeelte het nie ondergaan veranderinge.

Metodes vir oppervlak verharding

Skep 'n boonste laag met 'n hoë hardheid, op verskeie maniere. Spoorwegwa met vere vere net afgedank klein metaal balle (skoot), die skep van 'n seël oppervlak, met die innerlike volume van die metaal is voldoende rekbaar om langtermyn-meganiese spanning weerstaan. Dit word beskou as die mees antieke metode van vinnig verhit 'n onderwerp oor 'n oop vuur, vergesel deur bespuiting of jet vloei. Dit is om hierdie tegnologie is gemaak van die tradisionele Oos-kurwe van die lem (KARAMBIT). Oppervlak verharding gemaak kan word en deur intensiewe verkoeling. Ook bekend is gas-plasma, induksie, laser, en ander metodes. Sommige van hulle verkies om te bly in meer detail.

HDTV

In die middel van die 30-er jare uitgevind Sowjet wetenskaplike VP Vologdin metode vir die bereiking van voorafbepaalde ongelyke-close besonderhede van die molekulêre struktuur met behulp van 'n hoë-frekwensie strome. Meganiese ingenieurswese is besig om vinnig te ontwikkel, die bedryf nodig tegnologie om die massa produksie te verseker sonder om afbreuk gehalte. Oppervlak verharding van HD is gebaseer op die verskynsel van induksie. Die vreemd van die metode daarin bestaan dat hy verhit laag dikte afhangende van die frekwensie en grootte van die stroom in die uitstraal raam. Wanneer hierdie resultaat is hoogs waarskynlik verwag dus gehaltebeheer is sterk oorweeg. Daarbenewens het die metode is van toepassing op die behandeling van algemene produkte en komponente, soos kruk en ander groot voorwerpe wat deur die induktor verskuif kan word, in volgorde die hele lengte bloot. In hierdie tegnologie, is dit moeilik om die parameters te kies om klein en plat voorwerpe, soos 'n mes te verwerk. Oppervlak verharding hoë-frekwensie huidige toepassing op produkte relatief lywige, sterkte en dra weerstand wat afhanklik is van die meganiese eienskappe van die buitenste laag.

Kenmerke van die toepassing van die metode HDTV

Die metode is ontwikkel in die snelle ontwikkeling van die ingenieursbedryf, die grootste probleem vir die verdediging potensiaal van die USSR, wat 'n manifestasie van die besonderhede van die toepassing daarvan was. Die belangrikste besonderhede van trekkers, tenks, voertuie of vliegtuie het dimensies wat nie toelaat om hulle te plaas in die raam van die kompakte induktor, vervaardiging toerusting vir elkeen van hulle was te duur, en indien dit gedoen word op grond van die grootste grootte, die energie koste word enorm. Dit is egter induksie oppervlak verharding toegepas op alle produkte, van relatief klein tot groot. Byvoorbeeld, is die ratte blootgestel aan hoë frekwensie agtermekaar draai " 'n tand vir 'n tand." Voortdurend agter warm elemente van krukasse en dryfaste, beweeg binne die vaste raam van die induktor, waarin die koeler (spuit) is ingesluit in die proses onmiddellik nadat dit. Die terminale knoop instelling verrig onmiddellike besproeiingswater spatsels werkstuk (vandaar die naam, konsonant met 'n "sproei").

Maar produkte met 'n klein oppervlak verharding geplaas in die induktor heeltemal en afgekoel sowel.

laser

Hierdie toestel is tans wyd gebruik word in verskeie velde van menslike aktiwiteit, en is gebruik in die metaal-. Die metode nie koue vereis, soos die impak balk en 'n oomblik dit raak op die boonste laag van die metaal, wat veroorsaak dat die gewenste veranderinge in die kristalstruktuur. "Laser slyp" is regtig nie nodig om lank spottende opmerking verskaf snybeitel (meestal vir hulle en toegepas), indien die produksie van dit regtig hierdie metode toegepas word. Dit moet egter in gedagte gehou word dat in ons tyd van vervalste etiket op die produk nie altyd ooreenstem met die waarheid. Soms so 'n stigma versier en verkoop teen 'n straat stalletjie 'n paar goedkoop nozh- "vlinder". Oppervlak verharding deur laserstraal - nie goedkoop tegnologie, dit is slegs beskikbaar vir die voorste vervaardigers van gereedskap.

koue

Die fisiese basis van die metode was die ontdekking van die verskynsel van die verhoging van die hardheid van staal as 'n gevolg van die oordrag austeniet struktuur aan die martensiet in die vrieskas. Geproduseer so 'n oppervlak verharding metode ontwikkel A. P. Gulyaevym, N. A. Minkevichem en S. Sternberg in die USSR. Dit is van toepassing op koolstof (wat meer as 0,5 persent van C) en vlekvrye staal vir spesiale doeleindes, soos geproduseer vir die produksie van hoë-spoed sny gereedskap en ander spesiale gereedskap produkte.

elektriese verwarming

In die algemeen, is dit gebou op dieselfde beginsel as induksie verharding, met die enigste verskil is dat die verwarming weerstand gemaak ten koste van verbygaande groot huidige waardes en weerstand komponente. Die frekwensie van Toegepaste spanning op dieselfde manier beïnvloed die diepte verhit, en hoe hoër dit is, hoe meer is dit dunner. Die hardheid oppervlak kan verhoog word vanaf 'n fraksie van 'n millimeter tot 'n paar van sy eenhede. Dit hang af van die vereistes van die produk en van sy grootte. In vergelyking met die metode van elektries resistiewe HDTV uit 'n groter verskeidenheid van strome, temperature en die dieptes van lae. Daarmee geproduseer kan word, byvoorbeeld, is so groot en vereis 'n spesiale kwaliteit item soos bajonet 'n soldaat se. Oppervlak verharding elektriese verwarming vereis tegnologies gekalibreer verkoeling operasie in olie, water of ander teploprinimayuschih agente.

bevindings

Dus, 'n primêre doel van oppervlak verharding is so 'n verspreiding van die kristalstruktuur binne die artikel, waarin die binnekant is spesies troostite of sorbitol, en buite laag gevorm martensiet. Dit kan bereik word deur verskeie metodes, van die eenvoudigste en mees antieke tot die mees tegnologies gevorderde en moderne. In elk geval verharding staal gehalte vereis 'n hoë vaardigheid en akkuraatheid van die nakoming van industriële regulasies. Die produk is vervaardig volgens die reëls, kan nie goedkoop wees. Om hierdie rede, dit is duur en 'n goeie kombuis mes, en KARAMBIT. Oppervlak verharding van die laserstraal is die mees algemeen net vir die sny gereedskap.