Hva er overflaten herding av stål? Hvorfor bruke overflaten hardere?

Art varmebehandling av metaller som er kjent for menneskeheten for en lang tid. De er mestere engasjert i produksjon av redskaper og våpen i særdeleshet, de tok besittelse av sin egen eller ble trent i mange år i andre fagfolk, mer erfarne. Secrets holdt hemmelig, noe som selvfølgelig reduserer frekvensen av spredning av teknologi, men det øker konkurranseevnen til en bestemt produsent produkt spesifikk bruk. En av metodene til de middelalder mester ble overflateherding, noe som gir den skjærende kanter og skarpe sverd og sabler særlig hardhet kombinert med fleksibiliteten av bladet. I dag er disse egenskapene er ikke noe nytt, ble teknologien utbredt og fått generell sirkulasjon.

For hva det er alt for at gjennomsnittlig person?

Denne artikkelen spesialister i termisk metall virker sannsynlig, et sett med plattheter og kjente fakta. I tillegg kan de finne noen avvik i terminologi. Denne informasjonen er ikke ment for dem, er det rettet til mennesker, langt fra industrien, amatører som er interessert i forskjellen i styrken til en god blad med en vanlig tabell eller en foldekniv, overflaten hardere av volumet, og lignende problemer. Kjøpe ene eller den andre rett i husholdning element, er forbrukeren overfor en betydelig prisforskjell. Selgeren kan ikke alltid kompetent og tydelig forklare hvorfor ett verktøy (en skiftenøkkel, for eksempel) er mye dyrere enn den andre når den totale ytre likheten. Han vil trolig prøve å "villede hjernen" uforståelig for den vanlige mannen i gata og begreper. Oversatt til vanlig språk, ville disse forklaringene bety at skiftenøkkel er ødelagt eller vil vare lenger og vil kreve skjerpe mye sjeldnere (hvis kunden ønsker å kjøpe en kniv). "Surface hardere!" - mystisk indikerer årsaken til selger, rullet med øynene på en imaginær glede. Hva er det?

De motstridende egenskaper i ett produkt

Som det fremgår av fraser varmebehandlingen i dette tilfelle utsatt for bare et tynt ytre lag av artikkelen. Det faktum at stål krever herding, vagt tror alt, selv de som ikke vet hva det er. Det er det som er forskjellig fra den vanlige "stykke jern", myk og sprø. Men hvorfor en slik ære liker det dukke opp? Temperering brukes til å endre egenskapene til metall, ikke av hensyn til noen forbedring, da det er erklært meget ofte. Kvalitet, nyttig i enkelte tilfeller blir skadelig for andre. Filen er vanskelig, fordi det er lett å behandle jern, aluminium eller bronse, men hvis du prøver å bøye den, eller slå det med en hammer, vil det sprekke. Det samme gjelder for sagbladet, ofte bryter på feil vinkel kutt. For å gi hardhet kombinert med fleksibilitet og plastisitet påført overflaten hardere. Etter at produktegenskapene kan kombinere kvalitet, og til den motsatte karakteristisk for forskjellige krystallstrukturer. Nå må vi gå i dybden detaljer om noen av materialvitenskap.

Den enkleste begrepet polymorfisme metaller

Den samme metall kan, avhengig av formen av krystallgitteret, har forskjellige fysiske egenskaper (hardhet, seighet, duktilitet, fleksibilitet, elastisitet og D. t.) Denne evnen til å endre de mekaniske parametre kalles polymorfisme. For lenge siden, produksjon primitive prøver av våpen, har folk lagt merke til at den ene eller den andre et sverd eller cutlass slått godt ut, beholder han skarphet lengre og ikke bryte. Of course, våre forfedre var ikke kjent med den molekylære strukturen av metall, før de gikk alle intuitivt og empirisk. Dermed empirisk, oppdaget de at hvis poenget med varmen, gløden av fargene avhenger av temperaturen. Med rask avkjøling i metall som er i endring, det blir stadig vanskeligere, eller kjøper fleksibilitet. Hvis det er re-oppvarmet, blir det så igjen, som han var, og noen ganger verre. Da dannes svært spesifikke ideer om hva som bør være, for eksempel, den perfekte jaktkniv. Overflaten hardere brukes også allerede, men oftere anvendes de såkalte lokalt, det vil si slike som ble firmaet skjær, fleksibel - på midten av bladet, og bladpartiet i nærheten av håndtak - plast (det er bedre å bøye litt, men ikke bryte).

Hva skjer inni

Uten å gå inn i spesifikke detaljer, bør det bemerkes at herdet stålkonstruksjonen er av tre hovedtyper: martensittisk, troostite og sorbitol. Forholdet mellom disse krystallstrukturer og er avhengige mekaniske egenskaper. I dette tilfellet, spiller det ingen rolle hvilken av dem og hvordan de skal påvirke hardhet. Resultatet avhenger av hvor metallet er varmt, og hvor raskt den avkjøles. Således kan overflateherding forekomme når å heve temperaturen i det øvre lag og etterfølgende avkjøling, eller ved virkningen av ekstern varme medium (væske, vanligvis olje, vann og saltvann, luft eller andre midler) eller ved dets delvis tilbaketrekning inn i produktet. Således polymorfe transformasjoner forekommer i lag, avhengig av graden av oppnåelse av den kritiske temperatur, som påvirker dannelsen av en ny krystallinsk struktur.

Som et resultat, det er en endring i følgende områder:

- Øvre, har gjennomgått herding.

- mellomliggende, delvis herdet. Det kalles også varmepåvirket sone.

- Areal redusert hardhet.

- Den indre delen ikke har gjennomgått endringer.

Metoder for overflateherding

Lag et øvre lag med høy hardhet, på flere måter. Jernbanevogn med Fjærer bare avfyres små metallkuler (shot), og skaper en tettende overflate, med det indre volum av metallet er tilstrekkelig duktil til å motstå langvarig mekanisk påkjenning. Det er ansett som den mest gammel metode for hurtig oppvarming av en gjenstand over åpen ild, fulgt av sprøyting eller trålen. Det er av denne teknologien er den tradisjonelle østlige kurve av bladet (KARAMBIT). Overflaten hardere kan fremstilles og ved intensiv avkjøling. Også kjent er gassplasma, induksjon, laser, og andre metoder. Noen av dem foretrekker å bo i mer detalj.

HDTV

I midten av 30-årene Sovjet forsker VP Vologdin fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å oppnå forutbestemte ujevn-nære informasjon om molekylstrukturen ved hjelp av høyfrekvente strømmer. Mekanikk er i rivende utvikling, industri nødvendig teknologi for å sikre masseproduksjon uten å ofre kvalitet. Overflaten hardere av HD er basert på fenomenet induksjon. Det særegne ved fremgangsmåten består i at det oppvarmes sjikttykkelse avhengig av hyppigheten og størrelsen av strømmen i den utstrålende ramme. Når dette resultatet er svært sannsynlig å forvente, derfor kvalitetskontroll er sterkt forenklet. I tillegg er metoden anvendelig for behandling av de samlede produkter og komponenter, såsom veivaksler og andre store gjenstander som kan flyttes gjennom induktoren, sekvensielt utsette hele lengden. I denne teknologien, er det vanskelig å velge parametere for å behandle små og flate gjenstander, som kniv. Overflate herding høyfrekvent strøm for produkter som forholdsvis plasskrevende, styrke og slitemotstand som er avhengig av de mekaniske egenskaper for det ytre lag.

Funksjoner av anvendelsen av metoden HDTV

Metoden ble utviklet i den raske utviklingen av verkstedindustrien, hovedproblemet for forsvaret potensialet av Sovjetunionen, som var en manifestasjon av detaljene i sin søknad. De viktigste detaljene for traktorer, tanks, biler eller fly har dimensjoner som ikke tillater å plassere dem i rammen av den kompakte spole, produksjonsutstyr for hver av dem var for dyrt, og hvis det er gjort basert på den største størrelsen, blir energikostnaden enorm. Imidlertid er induksjon overflaten hardere anvendes på alle produkter, fra forholdsvis små til store. For eksempel er de tannhjul utsettes for høy frekvens sekvensvis dreiing "en tann for tann". Kontinuerlig suksessivt varmet elementer av veivaksler og drivaksler, beveger seg inne i den faste ramme til induktoren, hvor kjøleren (sprøyter) er inkludert i prosessen umiddelbart etter at den. Terminalen node innstillingen skjer øyeblikkelig vanning vannsprut arbeidsstykke (derav navnet, konsonant med en "spray").

Men produkter med en liten overflate herdingen som plasseres i induktoren fullstendig og avkjøles i tillegg.

laser

Denne enheten er i dag i utstrakt bruk i ulike felt av menneskelig aktivitet, og har vært brukt i metallbearbeiding. Fremgangsmåten krever ikke kjøling, ettersom effekten bjelken og den påvirker et øyeblikk på det øverste lag av metall, og forårsake de ønskede endringer i krystallstrukturen. "Laser skarphet" er egentlig ikke nødvendig å gi lang morsomhet skjæreverktøy (hovedsakelig for dem og brukt), dersom produksjonen av den er virkelig brukt denne metoden. Det bør imidlertid være oppmerksom på at i vår alder av falske etiketten på produktet ikke alltid svarer til sannheten. Noen ganger slik stigma innredet og solgt til en gate stall noen billige nozh- "sommerfugl". Overflaten hardere av laserstrålen - ikke billig teknologi, er det bare tilgjengelig for ledende produsenter av verktøy.

forkjølelse

Den fysiske bakgrunn for metoden var oppdagelsen av fenomenet for å øke hardheten av stål som et resultat av overføring austenittstruktur til martensitt i dypfryser. Produsert slik overflate herde metode som er utviklet A.P. Gulyaevym, N. A. Minkevichem og S. Sternberg i USSR. Den er anvendbar for karbon (inneholdende mer enn 0,5 prosent av C) og rustfritt stål for spesielle formål, slik som fremstilt for produksjon av høy-skjærende verktøy og andre spesielle verktøy produkter.

elektrisk oppvarming

I alminnelighet, er det bygget på samme prinsipp som induksjonsherding, med den eneste forskjellen er at varmemotstanden er gjort på bekostning av å føre store strømverdier og motstandskomponenter. Frekvensen av den påtrykte spenning på samme måte påvirker dybden av laget blir oppvarmet, og jo høyere den er, desto mer er det tynnere. Overflatehardheten kan økes fra en brøkdel av en millimeter til noen få av sine enheter. Det avhenger av krav til produktet og av sin størrelse. Sammenlignet med fremgangsmåten i elektrisk resistiv HDTV fra et bredere spekter av strømmer, temperaturer og dybden av lagene. Med det kan produseres, for eksempel, er så massiv og krever en spesiell kvalitet element som en soldat bajonett. Overflate herding elektrisk oppvarming krever teknologisk kalibrert kjøleoperasjon i olje, vann eller andre teploprinimayuschih midler.

funn

Således er et hovedformål med overflaten hardere er en slik fordeling av krystallstrukturen inne i artikkelen, karakterisert ved at den innvendig er arter troostite eller sorbitol, og utenfor skumlag dannes martensitt. Dette kan oppnås på flere måter, fra de enkleste og mest gamle til de mest teknologisk avanserte og moderne. I alle fall hardere stålkvalitet krever stor dyktighet og nøyaktighet i samsvar med industrielle forskrifter. Produktet er produsert i henhold til reglene, kan ikke være billig. Av denne grunn er det dyrt og en god kjøkkenkniv, og KARAMBIT. Overflate herding av laserstrålen er mest vanlig bare for skjærende verktøy.