Vad är yta härdning av stål? Varför använda ythärdning?

Art värmebehandling av metaller kända för mänskligheten under en lång tid. De är mästare engagerade i tillverkning av verktyg och vapen i synnerhet, de tog besittning av sina egna eller tränades i flera år i andra yrkesgrupper, mer erfarna. Secrets hållas hemliga, vilket naturligtvis minskar graden av spridning av teknik, men det ökar konkurrenskraften hos en viss tillverkares produktspecifik användning. En av de metoder för medeltids Armourers var ythärdning, vilket ger den skärande kanter och skarpa svärd och sablar särskilt hårdhet, i kombination med flexibiliteten hos bladet. Idag är dessa egenskaper är inget nytt, blev tekniken utbredd och fick allmänna cirkulationen.

För vad det är allt för att den genomsnittliga personen?

Denna artikel specialister inom termo metall verkar troligt, en uppsättning av plattityder och välkända fakta. Dessutom kan de hitta några skillnader i terminologi. Den information som ges är inte avsedd för dem, det riktar sig till människor, långt från industrin, amatörer som är intresserade av skillnaden i styrka av en bra blad med en vanlig tabell eller en fällkniv, ythärdning av volymen, och liknande frågor. Att köpa en eller annan rätt i hushållet objektet har konsumenten inför en betydande prisskillnaden. Säljaren kan inte alltid kompetent och tydligt förklara varför ett verktyg (en skiftnyckel, till exempel) är mycket dyrare än de andra när den totala externa likheten. Han kommer sannolikt att försöka "vilseleda hjärnor" obegripliga för den vanliga människan på gatan begrepp och termer. Översatt till vanligt språk, skulle dessa förklaringar innebära att nyckel är trasig eller kommer att pågå längre och kommer att kräva skärpning mycket mindre ofta (om kunden vill köpa en kniv). "Ythärdning!" - mystiskt ange orsaken till säljaren, rullande ögonen på en imaginär glädje. Vad är det?

De motsatta egenskaper i en produkt

Såsom framgår av fraser värmebehandling i detta fall utsattes för endast ett tunt yttre skikt av artikeln. Det faktum att stålet kräver härdning, vagt antar att allt, även de som inte vet vad det är. Det är det som är annorlunda än den vanliga "bit järn", mjuk och skör. Men varför en sådan ära åtnjuter det ytan? Härdning används för att ändra egenskaperna hos metallen, inte till förmån för en viss förbättring, eftersom det förklaras väldigt ofta. Kvalitet, användbart i vissa fall blir skadliga för andra. Filen är svårt, eftersom det är lätt att bearbeta järn, aluminium eller brons, men om du försöker att böja den, eller slå den med en hammare, kommer det att spricka. Detsamma gäller för sågklingan, ofta bryter vid fel vinkel cut. För att ge hårdhet kombinerat med flexibiliteten och plasticiteten appliceras ythärdning. Efter produktegenskaperna kan kombinera kvalitet, ibland motsatt karakteristiska för olika kristallstrukturer. Nu måste vi gräva i detaljerna i några av de materialvetenskap.

Den enklaste begreppet polymorfism metaller

Samma metall kan, beroende på formen hos kristallgittret, har olika fysiska egenskaper (hårdhet, seghet, duktilitet, flexibilitet, elasticitet och t. D.) Denna förmåga att ändra de mekaniska parametrarna kallas polymorfism. För länge sedan, tillverkning primitiva prover av vapen, har människor lagt märke till att det ena eller det andra ett svärd eller huggare visade sig väl, behåller han skärpan längre och inte bryta. Naturligtvis våra förfäder var inte bekant med den molekylära strukturen av metallen, innan de gick alla intuitivt och empiriskt. Således empiriskt, upptäckte de att om poängen av värme, skenet av färger beror på dess temperatur. Med den snabba kylningen i metall som håller på att förändras, blir det allt svårare, eller förvärvar flexibilitet. Om det åter värms blir det så igen, som han var, och ibland sämre. Då bildas mycket specifika idéer om vad som borde vara, till exempel, den perfekta jaktkniv. Ythärdning används också redan, men oftare används så kallade lokala, det vill säga sådana där företaget var framkant, flexibel - mitt på bladet och bladdelen intill handtaget - plast (det är bättre att böja lite, men bryter inte).

Vad som händer inuti

Utan att gå in specifika detaljer, bör det noteras att det härdade stålkonstruktionen är av tre huvudtyper: martensitiska, troostite och sorbitol. Förhållandet mellan dessa kristallstrukturer och är beroende mekaniska egenskaper. I detta fall spelar det ingen roll vilken av dem och hur man påverkar hårdheten. Resultatet beror på hur metallen är varm, och hur snabbt det kyls. Sålunda kan ythärdning inträffa när höjning av temperaturen hos det övre lagret och efterföljande kylning eller genom inverkan av yttre värmemedium (vätska, vanligtvis olja, vatten och saltlösning, luft eller andra medel) eller genom dess partiella tillbakadragande in i produkten. Sålunda polymorfa transformationer inträffa i skikt, beroende på graden av uppnåendet av den kritiska temperaturen, som påverkar bildandet av en ny kristallin struktur.

Som ett resultat, det finns en förändring inom följande områden:

- Övre, har genomgått härdning.

- mellanliggande, partiellt härdad. Den kallas också värmepåverkad zon.

- Area reducerad hårdhet.

- Den inre delen inte har genomgått förändringar.

Metoder för ythärdning

Skapa ett övre skikt som har en hög hårdhet, på flera sätt. Järnvägsvagn med fjädrar fjädrar precis sköt små metallkulor (shot), vilket skapar en tätning yta, med den inre volymen av metallen är tillräckligt duktil för att tåla långvarig mekanisk påfrestning. Det anses vara den äldsta metoden för snabbt värma en individ över öppen eld, tillsammans med sprayning eller jetstrålen. Det är denna teknik görs den traditionella östra kurvan för bladet (KARAMBIT). Ythärdning kan göras och intensiv kylning. kända är också gas-plasma, induktion, laser, och andra metoder. Några av dem föredrar att bo i mer i detalj.

HDTV

I mitten av 30-talet sovjetiska forskaren VP Vologdin uppfunna metoden för att uppnå förutbestämda ojämn-close detaljer hos den molekylära strukturen med användning av högfrekventa strömmar. Maskinteknik utvecklas snabbt, branschen behövde teknik för att säkerställa massproduktion utan avkall på kvaliteten. Ythärdning av HD bygger på fenomenet induktion. Den egenheten av förfarandet består i att vara uppvärmda skikttjocklek beroende på frekvensen och storleken på strömmen i den utstrålande ramen. När detta resultat är mycket troligt att förvänta sig, därför, kvalitetskontroll avsevärt förenklas. Dessutom är metoden tillämpbar på behandling av totala produkter och komponenter, såsom vevaxlar och andra stora föremål som kan flyttas genom induktorn, sekventiellt exponera hela längden. I denna teknik är det svårt att välja parametrar för att bearbeta små och platta föremål, till exempel en kniv. Ythärdning högfrekvent ström som gäller för produkter relativt skrymmande, hållfasthet och slitstyrka, som beror på de mekaniska egenskaperna hos det yttre skiktet.

Funktioner av tillämpningen av metoden HDTV

Metoden utvecklades i den snabba utvecklingen av verkstadsindustrin, det största problemet för försvaret potential Sovjetunionen, som var en manifestation av detaljerna i dess tillämpning. De viktigaste detaljerna i traktorer, tankar, fordon eller flygplan har dimensioner som inte tillåter att placera dem inom ramen för den kompakta induktans, tillverkningsutrustning för var och en av dem var för dyrt, och om det görs baserat på den största storleken, blir kostnaden för energi enorm. Emellertid induktions ythärdning tillämpas på alla produkter, från relativt små till stora. Till exempel, är kugghjulen utsätts för hög frekvens sekventiellt varvning "tand för tand." Kontinuerligt successivt värmas element av vevaxlar och drivaxlar, rör sig inuti den fasta ramen hos induktorn, varvid kylaren (spruta) ingår i processen omedelbart efter den. Den terminala noden inställningen utförs omedelbart bevattningsvattenstänk arbetsstycke (därav namnet, konsonant med en "spray").

Men produkter med en liten ythärdning placeras i induktorn helt och kyls också.

laser

Denna enhet är för närvarande används i stor utsträckning inom olika områden av mänsklig verksamhet, och har använts för metallbearbetning. Metoden kräver inte kylning, eftersom stötbalken och momentant den påverkar på det översta skiktet av metallen, vilket orsakar de önskade förändringar i kristallstrukturen. "Laser skärpning" är verkligen inget behov av att ge lång wisecrack skärverktyg (främst för dem och tillämpas), om produktionen av det verkligen tillämpas denna metod. Man bör dock komma ihåg att i vår ålder av falska etikett på produkten inte alltid överensstämmer med sanningen. Ibland sådan stigma dekorerad och säljs på en gata stall några billiga nozh- "butterfly". Ythärdning av laserstrålen - inte billig teknik är det endast tillgänglig för ledande tillverkare av verktyg.

förkylning

Den fysiska grunden för metoden var upptäckten av fenomenet att öka hårdheten hos stålet som en följd av överföring austenit struktur till martensit i djupfryst tillstånd. Producerade en sådan ythärdning metod som utvecklats A.P. Gulyaevym, N.A. Minkevichem och S. Sternberg i Sovjetunionen. Den är tillämpbar på kol (som innehåller mer än 0,5 procent av C) och rostfritt stål för speciella ändamål, såsom framställts för produktion av höghastighetståg skärverktyg och andra speciella verktyg produkter.

elvärme

I allmänhet är det bygger på samma princip som induktionshärdning, med den enda skillnaden att värmemotståndet görs på bekostnad av passerande stora strömvärden och resistenskomponenter. Frekvensen av pålagd spänning på samma sätt påverkar djupet av skiktet upphettas, och ju högre den är, är det desto mer tunnare. Ythårdheten kan ökas från en bråkdel av en millimeter till några av dess enheter. Det beror på kraven på produkten och dess storlek. Jämfört med metoden enligt elektriskt resistiva HDTV från ett bredare spektrum av strömmar, temperaturer och djupet av skikten. Med den kan produceras, till exempel, är så omfattande och kräver en speciell kvalitet objekt som en soldat bajonett. Ythärdning elvärme kräver teknologiskt kalibrerad kylningsoperationen i olja, vatten eller andra teploprinimayuschih medel.

rön

Sålunda är ett primärt syfte med ythärdning en sådan fördelning av kristallstrukturen inuti artikeln, varvid insidan är arter troostite eller sorbitol, och utanför skiktet bildas martensit. Detta kan åstadkommas genom flera metoder, från den enklaste och äldsta till den mest tekniskt avancerade och moderna. I vilket fall härdningsstålkvalitet kräver hög kompetens och noggrannhet av efterlevnaden av industriella föreskrifter. Produkten är tillverkad i enlighet med reglerna, inte kan vara billig. Av denna anledning är det dyrt och en bra kökskniv och KARAMBIT. Ythärdning av laserstrålen är vanligast just för skärande verktyg.