Härdning av metall. Metoder från antiken till moderna tider

Fysiska egenskaper, i synnerhet hårdheten hos något material beror inte bara på dess kemiska sammansättning utan även på bulkmolekylstrukturen. Ett utmärkt exempel är en diamant som består av samma kolatomer som en vanlig blyertsledning. Järn kan också bli mjukare eller hårdare, beroende på hur dess kristallgitter bildas. Den här egenskapen är känd för människor under lång tid, och så ofta händer det i första hand spridda inom vapenteknik.

Härdning av metall från antiken har praktiserats vid tillverkning av svärd och svärd. Gunsmiths konst var att skapa ett sådant blad, som inte går i strid, kommer att förbli så skarpt som möjligt så länge som möjligt. Riddarens svärd , saberen av Saracen, den ryska riddarens clown eller Samuraiens katan uppfyllde dessa krav och tekniken för deras produktion bringades till nivån av hög konst.

Härdning av metall görs genom uppvärmning till en temperatur som kallas kritisk. Dess värde motsvarar ett materialtillstånd där en ökning av entropi uppstår, vilket leder till kristalländringar. För att fixa denna position måste objektet kylas tillräckligt snabbt. Naturligtvis är denna beskrivning av processen extremt förenklad, i själva verket är tekniken vanligtvis mycket mer komplicerad. Det är dock den här metoden som gör härdning av metallen hemma i de fall då det inköpta instrumentet, till exempel en axel, är för snabbt trubbigt. Man bör komma ihåg att det är omöjligt att upprepa detta förfarande många gånger, annars kommer metallen att "bli trött", dess inre molekylära bindningar kommer att försvagas och förutom smältning kommer det inte att göra någonting.

Som i något annat fall kan man inte lita på principen "ju mer desto bättre". För att erhålla objektets önskade egenskaper, bör den upphettas till önskad temperatur. Tyvärr kan termometern inte användas. Metoden som används för termokontroll är också mycket gammal. Temperaturen bestäms av glödets färg, och när den nås passerar metallens härdning i nästa fas - kylning, för vilken vatten eller olja används.

Förståelsen av effekten av induktionsforskare öppnade en ny sida inom metallbearbetningstekniken. Det visade sig att djupet av det uppvärmda skiktet beror på strömmen av strömmen.

I diagrammet visar pilarna uppvärmningszonerna på delen och passagen av störningslinjerna.

En ytahärdning av metallen blev möjlig. Fram till den vita värmen bringas detaljerna inte genom nedsänkning i lågan, som det var under medeltiden, men på grund av resistiv uppvärmning av strömmen inducerad av en spole som inte har direkt kontakt med den. Denna teknik ger unikt vid första anblicken motstridiga egenskaper: från utsidan kan produkten vara svår, men inuti är den plast. Ytverk induktionshärdning används i fall där styrka krävs och otillbörlighet av brittleness.

Författaren till den teoretiska motiveringen och metodiken för praktisk tillämpning av denna teknik var 1936 vår landsmanna - professor VP. Vologdin. Förutom fysiska fördelar är denna utveckling också ekonomisk fördelaktig eftersom nästan all energi som emitteras av induktorn används för att värma arbetsstycket.