Metal sertleştirme. Antik çağlardan modern zamanlara yöntemler

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Fiziksel özellikler, özellikle herhangi bir malzemenin sertliği, yalnızca kimyasal bileşimine değil, aynı zamanda toplu moleküler yapıya da bağlıdır. Çarpıcı bir örnek, normal bir kurşun kalemle aynı karbon atomlarından oluşan bir elmastır. Demir, kristal kafesinin nasıl oluştuğuna bağlı olarak daha yumuşak veya daha sert hale gelebilir. Bu özelliği uzun zamandır insanlar tarafından biliniyor ve çoğu zaman olduğu gibi başlangıçta silah teknolojisinde kullanılıyordu.

Metalin tavlanması, kılıç ve kılıç üretiminde uzun süredir uygulanmaktadır. Silah ustasının sanatı, savaşta kırılmayacak, keskinliğini mümkün olduğu kadar uzun süre koruyacak bir bıçak yaratmaktı. Bir şövalyenin kılıcı, bir Saracen'in kılıcı, bir Rus şövalyesinin hazinesi veya bir samurayın katanası bu gereksinimleri karşıladı ve üretim teknolojileri yüksek sanat düzeyine getirildi.

Metalin temperlenmesi, kritik olarak adlandırılan bir sıcaklığa ısıtılarak yapılır. Değeri, kristalleşmeye yol açan entropide bir artışın olduğu malzemenin böyle bir durumuna karşılık gelir.değişir. Bu konumu sabitlemek için nesne yeterince hızlı soğutulmalıdır. Tabii ki, sürecin böyle bir açıklaması son derece basitleştirilmiştir; aslında, teknoloji genellikle çok daha karmaşıktır. Bununla birlikte, satın alınan bir aletin, örneğin bir b altanın çok çabuk köreldiği durumlarda, metalin evde sertleşmesi bu şekildedir. Bu işlemin defalarca tekrarlanamayacağı unutulmamalıdır, aksi takdirde metal “yorulur”, iç moleküler bağları zayıflar ve yeniden eritme dışında hiçbir şeye uymaz.

Başka herhangi bir işte olduğu gibi, burada da "ne kadar çok, o kadar iyi" ilkesine güvenemezsiniz. Nesnenin istenen özelliklerini elde etmek için istenen sıcaklığa ısıtılmalıdır. Ne yazık ki, termometre kullanılamaz. Termal kontrol için kullanılan yöntem de çok eskidir. Sıcaklık, ışımanın rengine göre belirlenir ve buna ulaşıldığında, metal sertleşmesi bir sonraki aşamaya geçer - su veya yağın kullanıldığı soğutma.

Endüksiyonun etkisinin bilim adamları tarafından anlaşılması metal işleme teknolojilerinde yeni bir sayfa açmıştır. Isıtılmış katmanın derinliğinin akımın frekansına bağlı olduğu ortaya çıktı.

Şemada, oklar parçanın ısıtma bölgelerini ve toplama hatlarının geçişini göstermektedir.

Metalin yüzey sertleşmesi mümkün hale geldi. Parça, Orta Çağ'da olduğu gibi alevin ocağına daldırılarak değil, bir bobin tarafından indüklenen akımlarla dirençli ısıtma ile beyaz sıcaklığa getirilir.onun doğrudan teması. Bu teknoloji, ilk bakışta benzersiz, çelişkili özellikler sağlar: ürünün dışı katı olabilir, ancak içi plastik olabilir. Yüzey indüksiyonla sertleştirme, mukavemetin gerekli olduğu ve kırılganlığın kabul edilemez olduğu durumlarda kullanılır.

Bu teknolojinin teorik doğrulamasının ve pratik uygulama yöntemlerinin yazarı, 1936'da hemşehrimizdi - Profesör V. P. Vologdin. Fiziksel avantajlara ek olarak, indüktör tarafından yayılan enerjinin neredeyse tamamı iş parçasını ısıtmak için kullanıldığından, bu gelişme ekonomik olarak da faydalıdır.