Apa yang permukaan pengerasan keluli? Mengapa menggunakan pengerasan permukaan?

Art rawatan haba logam yang dikenali kepada manusia untuk masa yang lama. Mereka adalah tuan terlibat dalam pembuatan alat dan senjata khususnya, mereka mengambil alih mereka sendiri atau telah dilatih selama bertahun-tahun dalam profesional lain, yang lebih berpengalaman. Rahsia dirahsiakan, yang, sememangnya, mengurangkan kadar penyebaran teknologi, tetapi ia meningkatkan daya saing kegunaan tertentu produk pengilang tertentu. Salah satu kaedah yang armourers zaman pertengahan adalah pengerasan permukaan, yang memberikan memotong tepi dan pedang tajam dan sabres kekerasan tertentu, digabungkan dengan fleksibiliti bilah. Hari ini sifat-sifat ini bukan perkara baru, teknologi yang menjadi meluas dan mendapat edaran umum.

Untuk apa yang semua tahu orang biasa?

Ini pakar artikel dalam logam haba seolah-olah mungkin, satu set platitudes dan fakta yang terkenal. Selain itu, mereka mungkin menemui beberapa percanggahan dalam istilah. Maklumat yang diberikan tidak dimaksudkan untuk mereka, ia ditujukan kepada orang, jauh daripada industri, amatur yang berminat untuk perbezaan dalam kekuatan bilah yang baik dengan meja biasa atau pisau lipat, permukaan pengerasan kelantangan, dan isu-isu yang sama. Membeli satu atau hak lain di item isi rumah, pengguna berhadapan dengan perbezaan harga yang ketara. Penjual tidak boleh sentiasa cekap dan jelas menjelaskan mengapa satu alat (a sepana, sebagai contoh) adalah lebih mahal daripada yang lain apabila jumlah persamaan luaran. Dia mungkin akan cuba untuk "mengelirukan otak" tidak boleh difahami kepada orang biasa dalam konsep jalan dan syarat-syarat. Diterjemahkan ke dalam bahasa biasa, penjelasan ini akan bermakna bahawa kunci rosak atau akan bertahan lebih lama dan akan memerlukan mengasah banyak kurang kerap (jika pelanggan mahu membeli pisau). "Surface pengerasan!" - misteri menunjukkan punca penjual, bergolek matanya pada satu kegembiraan khayalan. Apa yang ia?

Sifat-sifat yang bertentangan dalam satu produk

Seperti yang jelas dari rawatan frasa haba dalam kes ini tertakluk kepada hanya satu lapisan luar nipis artikel. Hakikat bahawa keluli memerlukan pengerasan, samar-samar meneka segala-galanya, walaupun orang-orang yang tidak mengetahui apa yang ada. Itulah apa yang berbeza daripada "sekeping besi" biasa, lembut dan rapuh. Tetapi mengapa penghormatan menikmati ia muncul? Pembajaan digunakan untuk mengubah sifat logam, bukan demi sedikit peningkatan, kerana ia diisytiharkan sangat kerap. Berkualiti, berguna dalam beberapa kes, menjadi berbahaya kepada orang lain. Fail adalah sukar, kerana ia adalah mudah untuk memproses besi, aluminium atau tembaga, tetapi jika anda cuba untuk bengkok, atau memukul dengan tukul besi, ia akan retak. Begitu juga dengan bilah saw, membawa bencana pada sudut potong yang salah. Dalam usaha untuk memberi kekerasan digabungkan dengan fleksibiliti dan keplastikan digunakan pengerasan permukaan. Selepas sifat-sifat produk boleh menggabungkan kualiti, kadang-kadang ciri-ciri yang bertentangan dengan struktur kristal yang berbeza. Sekarang kita perlu menyelidiki ke dalam butir-butir sebahagian pengetahuan sains bahan.

Tanggapan mudah logam polymorphism

Logam sama mungkin, bergantung kepada bentuk kekisi kristal, memiliki sifat-sifat fizikal yang berbeza (kekerasan, kekuatan, kemuluran, fleksibiliti, keanjalan dan t. D.) Keupayaan untuk menukar parameter mekanikal dipanggil polymorphism. Satu masa dahulu, pembuatan sampel primitif senjata, orang sedar bahawa satu atau yang lain pedang atau pedang pendek ternyata baik, beliau mengekalkan ketajaman lebih lama dan tidak pecah. Sudah tentu, nenek moyang kita tidak biasa dengan struktur molekul logam, sebelum mereka pergi semua intuitif dan empiris. Oleh itu, secara empirik, mereka mendapati bahawa jika pusat haba, cahaya warna bergantung kepada suhunya. Dengan penyejukan pesat dalam logam yang sedang berubah, ia menjadi semakin sukar, atau memperoleh fleksibiliti. Jika ia semula dipanaskan-, ia menjadi begitu lagi, kerana dia, dan kadang-kadang lebih teruk. Pada masa itu membentuk idea-idea yang sangat khusus tentang apa yang perlu, sebagai contoh, yang sempurna pisau memburu. Pengerasan permukaan juga digunakan sudah, tetapi lebih kerap digunakan yang dipanggil tempatan, iaitu, seperti di mana firma itu canggih, fleksibel - di pertengahan bilah, dan bahagian bilah bersebelahan dengan pemegang - plastik (ia adalah lebih baik untuk membengkokkan sedikit, tetapi tidak memecahkan).

Apa yang berlaku di dalam

Tanpa pergi ke butiran tertentu, ia harus diperhatikan bahawa struktur keluli keras boleh dibahagikan kepada tiga jenis utama: martensit, troostite dan sorbitol. Nisbah struktur kristal dan ciri-ciri mekanikal bergantung. Dalam kes ini, ia tidak kira yang mana satu mereka dan bagaimana untuk mempengaruhi kekerasan. Hasilnya bergantung kepada bagaimana logam yang panas, dan berapa cepat ia disejukkan. Oleh itu, pengerasan permukaan mungkin berlaku apabila menaikkan suhu lapisan atas dan penyejukan berikutnya atau oleh kesan sederhana luaran haba (cecair, biasanya minyak, air dan air garam, udara atau ejen lain) atau dengan pengeluaran separa ke dalam produk. perubahan itu polimorfik berlaku dalam lapisan, bergantung kepada tahap pencapaian suhu kritikal, yang memberi kesan kepada pembentukan struktur kristal baru.

Hasilnya, terdapat perubahan dalam bidang-bidang berikut:

- Upper, telah mengalami pengerasan.

- pertengahan, sebahagiannya keras. Ia juga dikenali sebagai zon haba yang terjejas.

- Bahagian dikurangkan kekerasan.

- Bahagian dalam tidak mengalami perubahan.

Kaedah untuk pengerasan permukaan

Buat lapisan atas yang mempunyai kekerasan yang tinggi, dalam beberapa cara. Kereta api wagon dengan mata air hanya melepaskan bola logam kecil (tembakan), mewujudkan permukaan meterai, dengan isipadu dalam logam cukup mulur untuk menahan tekanan mekanikal jangka panjang. Ia dianggap sebagai kaedah yang paling kuno pesat pemanasan mata pelajaran di atas api terbuka, disertai dengan semburan atau aliran jet. Ia adalah untuk teknologi ini dibuat keluk timur tradisional bilah (Kerambit). Pengerasan permukaan boleh dibuat dan dengan penyejukan intensif. Juga diketahui adalah gas-plasma, induksi, laser, dan kaedah lain. Sebahagian daripada mereka memilih untuk tinggal dengan lebih terperinci.

HDTV

Pada pertengahan 30-ies saintis Soviet VP Vologdin mencipta kaedah untuk mencapai ditetapkan butiran yang tidak rata yang terletak berhampiran struktur molekul menggunakan arus frekuensi tinggi. Kejuruteraan mekanikal adalah membangun dengan pesat, industri memerlukan teknologi untuk memastikan pengeluaran besar-besaran tanpa mengorbankan kualiti. pengerasan permukaan HD adalah berdasarkan fenomena induksi. The keanehan kaedah yang terdiri dalam menjadi ketebalan lapisan dipanaskan bergantung kepada kekerapan dan magnitud arus dalam bingkai terpancar. Apabila keputusan ini adalah sangat mungkin menjangkakan, oleh itu, kawalan kualiti yang amat mudah. Di samping itu, kaedah yang boleh digunakan untuk rawatan produk secara keseluruhan dan komponen, seperti aci engkol dan lain-lain objek besar yang boleh bergerak melalui peraruh, berurutan mendedahkan seluruh panjang. Dalam teknologi ini, ia adalah sukar untuk memilih parameter untuk memproses objek kecil dan rata, seperti pisau. Permukaan pengerasan frekuensi tinggi semasa yang terpakai bagi produk yang agak besar, kekuatan dan rintangan yang bergantung kepada sifat-sifat mekanikal lapisan luar memakai.

Ciri-ciri pemakaian kaedah HDTV

Kaedah ini telah dibangunkan pada perkembangan pesat industri kejuruteraan, masalah utama untuk potensi pertahanan USSR, yang merupakan manifestasi khusus permohonannya. Maklumat yang paling penting bagi traktor, kereta kebal, kenderaan atau kapal terbang mempunyai dimensi yang tidak membenarkan untuk meletakkan mereka dalam rangka pengaruh padat, peralatan pembuatan bagi setiap daripada mereka adalah terlalu mahal, dan jika ia selesai berdasarkan saiz terbesar, kos tenaga yang menjadi sangat besar. Walau bagaimanapun, pengerasan permukaan induksi digunakan untuk semua produk, dari kecil ke besar. Sebagai contoh, gear terdedah kepada frekuensi tinggi berurutan perubahan "gigi ganti gigi." Terus berturut-turut dihangatkan elemen aci engkol dan driveshafts, bergerak dalam bingkai tetap pengaruh, di mana sejuk (sprayer) yang dimasukkan ke dalam proses dengan segera selepas itu. tetapan nod terminal dilakukan segera pengairan percikan air bahan kerja (itu nama, konsonan dengan "semburan").

Tetapi produk dengan permukaan yang kecil pengerasan diletakkan di dalam pengaruh sepenuhnya dan sejuk juga.

laser

Peranti ini kini digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang aktiviti manusia, dan telah digunakan dalam kerja logam. Kaedah ini tidak memerlukan penyejukan, kerana rasuk kesan dan seketika ia memberi kesan pada lapisan paling atas logam, menyebabkan perubahan yang diingini dalam struktur kristal. "Laser mengasah" adalah benar-benar tidak perlu untuk menyediakan berkelakar lama alat pemotong (kebanyakannya untuk mereka dan digunakan), jika pengeluaran ia benar-benar digunakan kaedah ini. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa dalam zaman kita label palsu pada produk tidak selalu sesuai dengan kebenaran. Kadang-kadang seperti stigma yang dihiasi dan dijual pada jalan yang gerai beberapa nozh- murah "rama-rama". Pengerasan permukaan oleh laser rasuk - teknologi tidak murah, ia boleh didapati hanya untuk pengeluar utama alat.

sejuk

Asas fizikal kaedah adalah penemuan fenomena meningkatkan kekerasan keluli akibat pemindahan struktur austenit kepada martensit dalam pembekuan dalam. Dihasilkan apa-apa kaedah permukaan pengerasan dibangunkan A. P. Gulyaevym, N. A. Minkevichem dan S. Sternberg di USSR. Ia boleh digunakan untuk karbon (yang mengandungi lebih daripada 0.5 peratus daripada C) dan keluli tahan karat untuk tujuan khas, seperti yang dihasilkan untuk pengeluaran alat pemotong berkelajuan tinggi dan lain-lain produk alat khas.

pemanas elektrik

Secara umum, ia dibina di atas prinsip yang sama seperti induksi pengerasan, dengan perbezaan hanya menjadi bahawa perintang pemanasan dibuat dengan mengorbankan lulus besar nilai-nilai semasa dan komponen rintangan. Kekerapan voltan gunaan dengan cara yang sama memberi kesan kedalaman lapisan dipanaskan, dan lebih tinggi itu, semakin ia adalah lebih nipis. Kekerasan permukaan boleh meningkat dari sebahagian kecil daripada milimeter kepada beberapa unit. Ia bergantung kepada keperluan produk dan saiznya. Berbanding dengan kaedah HDTV elektrik rintangan dari pelbagai rangkaian arus, suhu dan kedalaman lapisan. Dengan itu boleh dihasilkan, sebagai contoh, adalah begitu besar dan memerlukan item yang berkualiti khas seperti bayonet seorang askar. Permukaan pengerasan pemanasan elektrik memerlukan teknologi ditentukur operasi penyejukan dalam minyak, air atau agen teploprinimayuschih lain.

penemuan

Oleh itu, objek utama pengerasan permukaan adalah satu pengagihan struktur kristal dalam artikel itu, di mana di dalam spesies troostite atau sorbitol, dan lapisan luar terbentuk martensit. Ini boleh dicapai dengan beberapa kaedah, dari yang paling mudah dan paling kuno kepada yang paling maju dari segi teknologi dan moden. Dalam mana-mana kes pengerasan keluli berkualiti memerlukan kemahiran yang tinggi dan ketepatan dalam pematuhan peraturan industri. Produk yang dihasilkan mengikut peraturan, tidak boleh murah. Atas sebab ini, ia adalah mahal dan pisau dapur yang baik, dan Kerambit. pengerasan permukaan rasuk laser adalah yang paling biasa hanya untuk alat pemotong.