Wat is de oppervlakte verharding van staal? Waarom oppervlak verharding gebruiken?

Art warmtebehandeling van metalen die de mensheid voor een lange tijd. Ze zijn meesters bezig met de vervaardiging van werktuigen en wapens in het bijzonder, ze bezit nam van hun eigen land of werden opgeleid voor de komende jaren in andere professionals, meer ervaren. Geheimen geheim gehouden, die, uiteraard, vermindert de snelheid van de verspreiding van technologie, maar het verhoogt de concurrentiepositie van het product specifiek gebruik van een bepaalde fabrikant. Eén van de werkwijzen van de middeleeuwse wapensmeden was oppervlakteverharding, waarbij de snijranden scherpe zwaarden en sabels bepaalde hardheid, gecombineerd met de flexibiliteit van het blad geeft. Vandaag zijn deze eigenschappen is niets nieuws, werd de technologie op grote schaal en kreeg de algemene circulatie.

Voor wat het is allemaal voor de gemiddelde persoon weten?

Dit artikel specialisten in thermische metalen lijkt waarschijnlijk, een set van platitudes en bekende feiten. Daarnaast zouden ze wat verschillen in terminologie vinden. De verstrekte informatie is niet bedoeld voor hen, het is gericht op mensen, ver weg van de industrie, amateurs die geïnteresseerd zijn in het verschil in kracht van een goed mes met een gewone tafel of een zakmes, oppervlakte verharding van het volume, en soortgelijke kwesties. Het kopen van een of de ander recht in het huishoudelijk voorwerp, wordt de consument geconfronteerd met een aanzienlijk prijsverschil. De verkoper kan niet altijd competent en duidelijk uit te leggen waarom de ene instrument (een sleutel, bijvoorbeeld) is veel duurder dan de andere wanneer de totale externe gelijkenis. Hij is waarschijnlijk proberen te "misleiden hersenen" onbegrijpelijk voor de gewone man in de straat begrippen en voorwaarden. Vertaald in gewone taal, zouden deze verklaringen betekenen dat de sleutel is gebroken of gaat langer mee en zal vereisen slijpen een stuk minder vaak (als de klant wil een mes te kopen). "Oppervlakteharden!" - op mysterieuze wijze de oorzaak van de verkoper te geven, rolt met zijn ogen op een denkbeeldige genot. Wat is het?

De tegengestelde eigenschappen in één product

Blijkens zinnen warmtebehandeling in dit geval onderworpen aan slechts een dunne buitenlaag van het voorwerp. Het feit dat de stalen vereist verharding, vaag denk dat alles, zelfs degenen die niet weten wat het is. Dat is wat anders dan de gebruikelijke "stuk ijzer", zacht en broos is. Maar waarom een dergelijke eer geniet de oppervlakte? Het aanmaken wordt gebruikt om de eigenschappen van het metaal te veranderen, niet omwille van enige verbetering, omdat het vaak wordt verklaard. Kwaliteit, nuttig zijn in sommige gevallen, wordt het schadelijk zijn voor anderen. File is moeilijk, omdat het gemakkelijk is om ijzer, aluminium of brons verwerken, maar als je probeert te buigen, of sloeg met een hamer, het zal barsten. Hetzelfde geldt voor het zaagblad, vaak breekt op de verkeerde hoek cut. Om hardheid gecombineerd met de flexibiliteit en plasticiteit te geven aangebracht oppervlakteverharding. Nadat het product eigenschappen kwaliteit, soms het tegenovergestelde eigenschap van verschillende kristalstructuren kan combineren. Nu moeten we ingaan op de details van een aantal van de materiaalkunde.

De eenvoudigste begrip polymorfisme metalen

Hetzelfde metaal kan, afhankelijk van de vorm van het kristalrooster bezitten verschillende fysische eigenschappen (hardheid, taaiheid, taaiheid, flexibiliteit, elasticiteit en t. D.) Dit vermogen om de mechanische parameters genoemd polymorfisme veranderen. Een lange tijd geleden, de vervaardiging van primitieve monsters van wapens, mensen hebben gemerkt dat de ene of de andere een zwaard of machete pakte goed uit, behoudt hij scherpte langer en niet breken. Natuurlijk, onze voorouders waren niet bekend met de moleculaire structuur van het metaal, voordat ze gingen allemaal intuïtief en empirisch. Zo empirisch, ontdekten ze dat als het punt van de warmte, de gloed van de kleuren is afhankelijk van de temperatuur. Met de snelle afkoeling van het metaal dat verandert, wordt steeds harder of verwerft flexibiliteit. Als het opnieuw wordt verwarmd, wordt het zo weer, als hij was, en soms nog erger. Tegen die tijd gevormd zeer specifieke ideeën over wat zou moeten zijn, bijvoorbeeld, de perfecte jachtmes. Oppervlakteharding wordt ook al gebruikt, maar vaker gebruikt zogenaamde lokale, d.w.z. zulke waarin de firma cutting edge, flexibel - het midden van het blad en het bladgedeelte grenzend aan de handgreep - kunststof (het is beter om een beetje buigen, maar niet breekt).

Wat gebeurt er binnen

Zonder in specifieke details, dient te worden opgemerkt dat de geharde staalstructuur van drie hoofdtypen: martensitische, troostiet en sorbitol. De verhouding van deze kristalstructuren en afhankelijk mechanische eigenschappen. In dit geval maakt het niet uit wie van hen en hoe de hardheid beïnvloeden. Het resultaat hangt af van hoe het metaal is warm, en hoe snel het wordt afgekoeld. Aldus kan oppervlakteverharding optreden wanneer de temperatuur van de bovenlaag en de daaropvolgende afkoeling of door de invloed van externe warmte medium (vloeistof, gewoonlijk olie, water en pekel, lucht of andere middelen) of door de gedeeltelijke afstand in het product. Aldus polymorfe omzettingen optreden in lagen, afhankelijk van de mate waarin de kritische temperatuur, waardoor de vorming van een nieuwe kristalstructuur.

Als gevolg daarvan is er een verandering in de volgende gebieden:

- Boven, heeft ondergaan verharding.

- tussenliggende gedeeltelijk gehard. Het wordt ook wel de warmte beïnvloede zone.

- Area verminderde hardheid.

- Het binnenste deel hebben ondergaan veranderingen.

Werkwijzen voor oppervlakteverharding

Een bovenste laag met een hoge hardheid, op verschillende manieren. Spoorwagon met veringen slechts gestookte metalen kogeltjes (schot), waardoor een afdichtoppervlak, waarbij het inwendige volume van het metaal voldoende taai naar langdurige mechanische spanning te weerstaan. Het wordt beschouwd als de oudste methode voor het snel verwarmen van een voorwerp boven een open vuur, begeleid door sproeien of straalstroom. Het is om deze technologie is gemaakt van de traditionele oostelijke curve van het blad (KARAMBIT). Oppervlakteverharding kan worden gemaakt en door intensieve koeling. Ook bekend zijn gas-plasma, inductie, laser en andere methoden. Sommigen van hen liever in meer detail.

HDTV

In het midden van de 30-er jaren uitgevonden Sovjet wetenschapper VP Vologdin methode om voorafbepaalde oneven-close details van de molecuulstructuur hoogfrequent stromen. Machinebouw is sterk in ontwikkeling, de industrie die nodig zijn technologie om de massa-productie te waarborgen, zonder concessies aan de kwaliteit. Oppervlak verharding van HD is gebaseerd op het fenomeen van inductie. De bijzonderheid van de werkwijze bestaat daarin wordt verhit laagdikte afhankelijk van de frequentie en magnitude van de stroom in de stralende frame. Wanneer dit resultaat is zeer waarschijnlijk te verwachten, dus kwaliteitscontrole wordt sterk vereenvoudigd. Bovendien is de werkwijze toepasbaar op de behandeling van algemene producten en onderdelen, zoals krukassen en andere grote voorwerpen die door de spoel kan worden verplaatst, achtereenvolgens de gehele lengte bloot. In deze techniek is het moeilijk om de parameters te selecteren om kleine en vlakke voorwerpen, zoals een mes verwerken. Oppervlakteverharder hoogfrequente stroom voor produkten betrekkelijk omvangrijk, sterkte en slijtvastheid die afhangt van de mechanische eigenschappen van de buitenlaag.

Kenmerken van de toepassing van de methode HDTV

De methode is ontwikkeld in de snelle ontwikkeling van de machine-industrie, het belangrijkste probleem voor de verdediging potentieel van de Sovjet-Unie, die een manifestatie van de specifieke kenmerken van de toepassing ervan was. De belangrijkste details van de trekkers, tanks, voertuigen of vliegtuigen hebben afmetingen die niet toestaan om ze te plaatsen in het kader van de compacte spoel, de productie van apparatuur voor elk van hen was te duur, en als het gebeurt op basis van de grootste maat, de energiekosten wordt enorm. Echter, inductie oppervlakteverharding toegepast op alle producten, van relatief klein tot groot. Zo worden de tandwielen blootgesteld aan hoogfrequent opeenvolgend draaien "tand om tand." Continu successievelijk opgewarmd elementen van krukassen en aandrijfassen, verplaatsen in het vaste gestel van de spoel, waarbij de koeler (spuitbussen) opgenomen in het proces onmiddellijk erna. De eindknoop wordt ingesteld direct irrigatiewater spatten werkstuk (vandaar de naam, stroken met een "nevel").

Maar producten met een kleine oppervlakte verharding geplaatst in de spoel volledig en afgekoeld ook.

laser

Deze inrichting wordt tegenwoordig op grote schaal gebruikt in verschillende gebieden van menselijke activiteit, en is gebruikt in de metaalbewerking. De werkwijze vereist geen koeling vereist, aangezien de stootbalk en tijdelijk beïnvloedt de bovenste laag van het metaal, waardoor de gewenste veranderingen in de kristalstructuur. "Laser slijpen" is echt niet nodig om lange geintje bieden snijgereedschap (meestal voor hen en toegepast), als de productie van het echt deze methode wordt toegepast. Er moet echter rekening mee worden gehouden dat er in onze tijd van valse etiket op het product niet altijd overeen met de waarheid. Soms is zo'n stigma ingericht en verkocht op een straat kraam sommige goedkope nozh- "butterfly". Oppervlakteharden met een laserstraal - niet goedkoop technologie, is het alleen beschikbaar voor toonaangevende fabrikanten van hulpmiddelen.

koude

De fysische basis van de werkwijze was de ontdekking van het verschijnsel van het verhogen van de hardheid van staal ten gevolge van de overdracht austenietstructuur naar de martensietfase in de vriezer. Geproduceerd dergelijk oppervlak verharding methode ontwikkeld A.P. Gulyaevym, N.A. Minkevichem en S. Sternberg in de USSR. Het is toepasbaar op koolstof (die meer dan 0,5 procent C) en roestvast staal voor speciale doeleinden, zoals geproduceerd voor de productie van high-speed snijgereedschappen en andere speciale gereedschappen producten.

elektrische verwarming

In het algemeen wordt gebaseerd op hetzelfde principe als inductieharden, met het enige verschil dat de verwarmingsweerstand wordt ten koste van passerende grote stroomwaarden en weerstandscomponenten. De frequentie van de aangelegde spanning op dezelfde wijze bepaalt de diepte van de laag wordt verwarmd en hoe hoger deze is, des te dunner. Oppervlaktehardheid kan worden verhoogd van een fractie van een millimeter tot enkele van de eenheden. Het hangt af van de eisen van het product en de grootte ervan. Vergeleken met de werkwijze van elektrische weerstand HDTV uit een breder scala van stromingen, temperaturen en de diepte van de lagen. Hiermee kan worden geproduceerd, bijvoorbeeld, is zo groot en vereist een speciale kwaliteit object als bajonet van een soldaat. Oppervlakteverharder elektrische verwarming vereist technologisch gekalibreerd koelproces in olie, water of andere middelen teploprinimayuschih.

bevindingen

Derhalve is een hoofddoel van oppervlakte harding dergelijke verdeling van de kristalstructuur in het artikel, waarbij de binnenkant zijn soorten troostiet of sorbitol en buitenlaag gevormd martensiet. Dit kan worden bereikt door verschillende methoden, van de eenvoudigste en meest oude naar de technologisch meest geavanceerde en modern. In ieder geval verharding staalkwaliteit vereist een hoge vaardigheid en nauwkeurigheid van de naleving van de industrie regelgeving. Het product wordt vervaardigd volgens de regels, kan niet goedkoop zijn. Om deze reden, het is duur en een goede keuken mes en KARAMBIT. Oppervlak verharding van de laserstraal is het meest voorkomende gewoon voor snijgereedschappen.