Stvrdnjavanje metala. Metode od antike do suvremenih doba

Fizička svojstva, posebice tvrdoća bilo kojeg materijala, ne ovise samo o njegovom kemijskom sastavu, već i o molekularnoj strukturi. Zapanjujući primjer je dijamant, koji se sastoji od istih ugljikovih atoma kao konvencionalni olovkom olovkom. Željezo može postati mekše ili teže, ovisno o tome kako se formira kristalna rešetka.

Stvrdnjavanje metala iz antičkih vremena prakticirano je u proizvodnji mačeva i mačeva. Umjetnost oružanog oružja bila je stvoriti takvu oštricu, koja neće prekinuti bitku, ostat će što je moguće čvršća što je duže moguće. Knezov mač, sablja Saracena, klauna ruskog vitezova ili katana samuraja ispunila ove zahtjeve, a tehnologija njihove proizvodnje dovedena je na visoku umjetnost.

Stvrdnjavanje metala se vrši zagrijavanjem na temperaturu koja se zove kritična. Njegova vrijednost odgovara materijalnom stanju u kojem dolazi do porasta entropije, što dovodi do kristalnih promjena. Kako bi se popravio ovaj položaj, objekt se mora dovoljno brzo ohladiti. Naravno, ovaj opis procesa je vrlo jednostavna, u stvari, tehnologija je obično mnogo složenija. Međutim, to je na ovaj način napravljen od metala kaljenje u domu u slučajevima kada je kupljen alat, kao što su sjekire, prebrzo otupljuje. To treba imati na umu da je ponoviti ovaj postupak nekoliko puta ne može biti drugačije „umorni” metala, njezine unutarnje molekularne veze oslabiti, a osim ga ponovnog taljenja za ništa krivo.

Kao u svakom drugom slučaju, ne može se osloniti na princip "što je više, to bolje". Da bi se dobila željena svojstva predmeta, treba ga zagrijati do željene temperature. Nažalost, termometar se ne može koristiti. Metoda koja se koristi za termocontrol također je vrlo drevna. Temperatura se određuje bojom sjaja, a kada se postigne, kaljenje metalnog prolazi do sljedeće faze hlađenja, za koju se koristi voda ili ulje.

Razumijevanje učinka induktivnih znanstvenika otvorilo je novu stranicu u tehnologiji obrade metala. Pokazalo se da dubina zagrijanog sloja ovisi o učestalosti struje.

U dijagramu, strelice pokazuju zone grijanja dijela i prolaz linije vodstva.

Postalo je moguće površinsko otvrdnjavanje metala. Da usijanja točke ne podešava potapanjem u srcu plamen kako je to bilo u srednjem vijeku, ali zbog buntovna struje za grijanje izazvana svitak koji nemaju izravan kontakt s njim. Ova tehnologija pruža jedinstveno i naizgled kontradiktorna svojstva: izvan članak može biti čvrsti, ali unutar plastike. Stvrdnjavanje indukcijskog površina koristi se u slučajevima kada je potrebna čvrstoća i lomljivost je neprihvatljiva.

Autor teorijskog opravdanja i metodologije praktične primjene ove tehnologije bio je 1936. naš sugrađanin - profesor VP. Vologdin. Uz fizičke prednosti, ovaj razvoj je također ekonomski povoljan jer se praktički sve energije koju emitira induktor koriste za zagrijavanje žbuke.