Întărirea metalului. Metode din antichitate până în timpurile moderne

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Proprietățile fizice, în special duritatea oricărui material, depind nu numai de compoziția sa chimică, ci și de structura moleculară în vrac. Un exemplu izbitor este un diamant, care este format din aceiași atomi de carbon ca o mină obișnuită de creion. De asemenea, fierul poate deveni mai moale sau mai dur, în funcție de modul în care se formează rețeaua sa cristalină. Această proprietate este cunoscută oamenilor de mult timp și, așa cum se întâmplă adesea, a fost folosită inițial în tehnologia armelor.

Metalul de călire a fost de mult practicat la fabricarea săbiilor și a săbiilor. Arta armurierului era să creeze o astfel de lamă care să nu se rupă în luptă, să-și păstreze ascuțimea cât mai mult timp posibil. O sabie de cavaler, o sabie de sarazină, o vistierie de cavaler rus sau o katana de samurai au îndeplinit aceste cerințe, iar tehnologiile lor de producție au fost aduse la nivelul de artă în altă.

Călirea metalului se face prin încălzirea acestuia la o temperatură numită critică. Valoarea sa corespunde unei astfel de stări a materialului, în care există o creștere a entropiei, ceea ce duce la cristalin.schimbări. Pentru a fixa această poziție, obiectul trebuie răcit suficient de repede. Desigur, o astfel de descriere a procesului este extrem de simplificată; de fapt, tehnologia este de obicei mult mai complicată. Cu toate acestea, în acest fel metalul este întărit acasă în cazurile în care o une altă achiziționată, de exemplu, un topor, devine tocită prea repede. Trebuie amintit că această procedură nu poate fi repetată de mai multe ori, altfel metalul va „oboși”, legăturile sale moleculare interne se vor slăbi și nu se va potrivi pentru nimic decât pentru retopire.

Ca în orice altă afacere, aici nu te poți baza pe principiul „cu cât mai mult, cu atât mai bine”. Pentru a obține proprietățile dorite ale obiectului, acesta trebuie încălzit la temperatura dorită. Din păcate, termometrul nu poate fi folosit. Metoda folosită pentru controlul termic este, de asemenea, foarte veche. Temperatura este determinată de culoarea strălucirii, iar când este atinsă, întărirea metalului trece în următoarea fază - răcire, pentru care se folosește apă sau ulei.

Înțelegerea efectului inducției de către oamenii de știință a deschis o nouă pagină în tehnologiile de prelucrare a metalelor. S-a dovedit că adâncimea stratului încălzit depinde de frecvența curentului.

În diagramă, săgețile arată zonele de încălzire ale piesei și trecerea liniilor de preluare.

Întărirea la suprafață a metalului a devenit posibilă. Piesa este adusă la căldură albă nu prin scufundare în vatra flăcării, așa cum era cazul în Evul Mediu, ci prin încălzire rezistivă prin curenți induși de o bobină care nu arecontactul ei direct. Această tehnologie oferă proprietăți unice, la prima vedere, contradictorii: exteriorul produsului poate fi solid, dar plastic în interior. Întărirea prin inducție la suprafață este utilizată atunci când este necesară rezistența și fragilitatea este inacceptabilă.

Autorul fundamentarii teoretice si metodelor de aplicare practica a acestei tehnologii a fost in 1936 compatriotul nostru - Profesorul V. P. Vologdin. Pe lângă avantajele fizice, această dezvoltare este și benefică din punct de vedere economic, deoarece aproape toată energia emisă de inductor este folosită pentru a încălzi piesa de prelucrat.