سختی فلز. روش ها از دوران باستان تا دوران مدرن

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

خواص فیزیکی، به ویژه، سختی هر ماده، نه تنها به ترکیب شیمیایی آن، بلکه به ساختار مولکولی حجیم نیز بستگی دارد. یک مثال بارز الماس است که از همان اتم‌های کربن تشکیل شده است که سرب مدادی معمولی است. آهن همچنین بسته به نحوه تشکیل شبکه کریستالی آن می تواند نرم یا سخت تر شود. این خاصیت آن از دیرباز برای مردم شناخته شده است و همانطور که اغلب اتفاق می افتد، در ابتدا در فن آوری سلاح استفاده می شد.

پر کردن فلز از دیرباز در ساخت شمشیرها و شمشیرها استفاده می شده است. هنر اسلحه ساز ایجاد چنین تیغه ای بود که در جنگ شکسته نشود و تا زمانی که ممکن است تیزی خود را حفظ کند. شمشیر شوالیه، شمشیر ساراسن، خزانه شوالیه روسی یا کاتانای سامورایی این الزامات را برآورده می‌کردند و فناوری‌های تولید آنها به سطح هنر عالی رسید.

مرتب فلز با حرارت دادن آن تا دمای بحرانی انجام می شود. مقدار آن مربوط به چنین حالتی از ماده است که در آن افزایش آنتروپی وجود دارد که منجر به کریستالی می شود.تغییر می کند. برای ثابت کردن این موقعیت، جسم باید به اندازه کافی سریع خنک شود. البته، چنین توصیفی از فرآیند بسیار ساده شده است؛ در واقع، این فناوری معمولاً بسیار پیچیده‌تر است. با این حال، در مواردی که ابزار خریداری شده، به عنوان مثال، تبر، خیلی سریع کدر می شود، فلز در خانه سخت می شود. لازم به یادآوری است که این روش را نمی توان چندین بار تکرار کرد، در غیر این صورت فلز "خسته می شود"، پیوندهای مولکولی داخلی آن ضعیف می شود و برای هیچ چیز به جز ذوب مجدد مناسب نیست.

مانند هر تجارت دیگری، در اینجا نیز نمی توانید به اصل "هرچه بیشتر، بهتر" تکیه کنید. برای به دست آوردن خواص مورد نظر جسم، باید آن را تا دمای مورد نظر گرم کرد. متأسفانه نمی توان از دماسنج استفاده کرد. روش مورد استفاده برای کنترل حرارتی نیز بسیار قدیمی است. دما بر اساس رنگ درخشش تعیین می شود و هنگامی که به آن رسید، سخت شدن فلز به فاز بعدی - خنک کننده - می رود که برای آن از آب یا روغن استفاده می شود.

درک تأثیر القاء توسط دانشمندان، صفحه جدیدی را در فناوری های فلزکاری باز کرده است. معلوم شد که عمق لایه گرم شده به فرکانس جریان بستگی دارد.

در نمودار، فلش ها مناطق گرمایش قطعه و عبور خطوط پیکاپ را نشان می دهد.

سخت شدن سطح فلز امکان پذیر شد. این قطعه نه با غوطه ور شدن در آتش سوزی، مانند قرون وسطی، بلکه با گرمایش مقاومتی توسط جریان های ناشی از سیم پیچی که فاقد آن است، به حرارت سفید می رسد.تماس مستقیم او این فناوری در نگاه اول ویژگی های متناقضی منحصر به فرد را ارائه می دهد: بیرون محصول می تواند جامد باشد، اما داخل آن پلاستیکی باشد. سخت شدن القایی سطحی زمانی استفاده می شود که استحکام لازم باشد و شکنندگی غیرقابل قبول باشد.

نویسنده اثبات نظری و روشهای کاربرد عملی این فناوری در سال 1936 هموطن ما - پروفسور V. P. ولوگدین. علاوه بر مزایای فیزیکی، این توسعه از نظر اقتصادی نیز مفید است، زیرا تقریباً تمام انرژی ساطع شده از سلف برای گرم کردن قطعه کار استفاده می شود.