Apa pengerasan permukaan baja? Mengapa menggunakan pengerasan permukaan?

Seni perlakuan panas logam yang dikenal manusia untuk waktu yang lama. Mereka adalah tuan terlibat dalam pembuatan alat dan senjata khusus, mereka mengambil kepemilikan mereka sendiri atau dilatih selama bertahun-tahun di profesional lain, lebih berpengalaman. Rahasia dirahasiakan, yang, tentu saja, mengurangi tingkat difusi teknologi, tetapi meningkatkan daya saing penggunaan produk produsen tertentu yang spesifik. Salah satu metode yang Armourers abad pertengahan adalah pengerasan permukaan, yang memberikan pemotongan tepi dan pedang yang tajam dan pedang kekerasan tertentu, dikombinasikan dengan fleksibilitas pisau. Hari sifat ini bukan hal yang baru, teknologi menjadi luas dan memperoleh sirkulasi umum.

Untuk apa itu semua untuk mengetahui rata-rata orang?

Ini spesialis artikel di logam panas nampaknya, satu set kata-kata hampa dan fakta terkenal. Selain itu, mereka mungkin menemukan beberapa perbedaan dalam terminologi. Informasi yang diberikan tidak dimaksudkan untuk mereka, itu ditujukan kepada orang-orang, jauh dari industri, amatir yang tertarik perbedaan kekuatan pisau yang baik dengan meja biasa atau pisau lipat, pengerasan permukaan volume, dan isu-isu serupa. Membeli satu atau hak lain dalam barang rumah tangga, konsumen dihadapkan dengan perbedaan harga yang signifikan. penjual tidak dapat selalu kompeten dan jelas menjelaskan mengapa salah satu alat (kunci pas, misalnya) adalah jauh lebih mahal daripada yang lain ketika total kesamaan eksternal. Ia cenderung mencoba untuk "menyesatkan otak" tidak bisa dimengerti bagi orang biasa dalam konsep jalan dan istilah. Diterjemahkan ke dalam bahasa biasa, penjelasan ini akan berarti bahwa kunci rusak atau akan bertahan lebih lama dan akan membutuhkan mengasah banyak kurang sering (jika pelanggan ingin membeli pisau). "Permukaan pengerasan!" - misterius menunjukkan penyebab penjual, memutar matanya pada kenikmatan imajiner. Apa itu?

The menentang sifat dalam satu produk

Sebagaimana jelas dari perlakuan frase panas dalam hal ini dikenakan hanya lapisan luar tipis artikel. Fakta bahwa baja membutuhkan pengerasan, samar-samar rasa semuanya, bahkan mereka yang tidak tahu apa itu. Itulah apa yang berbeda dari yang biasa "sepotong besi", lembut dan rapuh. Tapi mengapa kehormatan seperti menikmati itu permukaan? Tempering digunakan untuk mengubah sifat logam, bukan demi beberapa perbaikan, seperti yang dinyatakan sangat sering. Kualitas, berguna dalam beberapa kasus, menjadi berbahaya bagi orang lain. File sulit, karena mudah untuk memproses besi, aluminium atau perunggu, tetapi jika Anda mencoba untuk menekuknya, atau memukul dengan palu, itu akan retak. Hal yang sama berlaku untuk mata gergaji, sering istirahat di potong sudut yang salah. Dalam rangka memberikan kekerasan dikombinasikan dengan fleksibilitas dan plastisitas diterapkan pengerasan permukaan. Setelah sifat produk dapat menggabungkan kualitas, kadang-kadang karakteristik kebalikan dari struktur kristal yang berbeda. Sekarang kita perlu menyelidiki rincian dari beberapa ilmu material.

Gagasan sederhana logam polimorfisme

Logam yang sama mungkin, tergantung pada bentuk kisi kristal, memiliki sifat fisik yang berbeda (kekerasan, ketangguhan, keuletan, fleksibilitas, elastisitas dan t. D.) Kemampuan untuk mengubah parameter mekanik disebut polimorfisme. Beberapa waktu yang lalu, manufaktur sampel primitif senjata, orang telah memperhatikan bahwa satu atau yang lain pedang atau pedang pendek ternyata baik, ia mempertahankan ketajaman lebih lama dan tidak melanggar. Tentu saja, nenek moyang kita tidak akrab dengan struktur molekul logam, sebelum mereka pergi semua intuitif dan secara empiris. Dengan demikian, secara empiris, mereka menemukan bahwa jika titik panas, cahaya warna tergantung pada suhu. Dengan pendinginan cepat dalam logam yang berubah, hal ini menjadi semakin keras, atau mengakuisisi fleksibilitas. Jika kembali dipanaskan, menjadi begitu lagi, karena ia, dan kadang-kadang lebih buruk. Pada saat itu dibentuk ide yang sangat spesifik tentang apa yang seharusnya, misalnya, sempurna pisau berburu. Pengerasan permukaan juga digunakan sudah, tapi lebih sering digunakan disebut lokal, yaitu, seperti di mana perusahaan itu cutting edge, fleksibel - tengah pisau, dan bagian pisau yang berdekatan dengan pegangan - plastik (lebih baik untuk menekuk sedikit, tapi tidak pecah).

Apa yang terjadi di dalam

Tanpa pergi ke rincian spesifik, perlu dicatat bahwa struktur baja mengeras adalah tiga jenis utama: martensit, troostite dan sorbitol. Rasio struktur kristal tersebut dan karakteristik mekanik tergantung. Dalam hal ini, tidak peduli yang mana dari mereka dan bagaimana mempengaruhi kekerasan. Hasilnya tergantung pada bagaimana logam hangat, dan seberapa cepat didinginkan. Dengan demikian, pengerasan permukaan dapat terjadi ketika menaikkan suhu lapisan atas dan pendinginan berikutnya atau oleh dampak dari media eksternal panas (cair, biasanya minyak, air dan air garam, udara atau agen lainnya) atau dengan penarikan parsial ke dalam produk. transformasi sehingga polimorfik terjadi pada lapisan, tergantung pada tingkat pencapaian temperatur kritis, mempengaruhi pembentukan struktur kristal baru.

Akibatnya, terjadi perubahan dalam bidang berikut:

- Atas, telah mengalami pengerasan.

- menengah, sebagian mengeras. Hal ini juga disebut zona terpengaruh panas.

- Lokasi mengurangi kekerasan.

- Bagian dalam tidak mengalami perubahan.

Metode untuk pengerasan permukaan

Buat lapisan atas mempunyai kekerasan yang tinggi, dalam beberapa cara. Kereta api wagon dengan mata air hanya dipecat bola logam kecil (ditembak), menciptakan permukaan segel, dengan volume dalam logam cukup ulet untuk menahan stres mekanik jangka panjang. Hal ini dianggap metode yang paling kuno cepat memanaskan subjek atas api terbuka, disertai dengan penyemprotan atau aliran jet. Hal ini untuk teknologi ini dibuat kurva timur tradisional pisau (macan). Pengerasan permukaan dapat dibuat dan dengan pendinginan yang intensif. Juga dikenal adalah gas-plasma, induksi, laser, dan metode lainnya. Beberapa dari mereka lebih memilih untuk tinggal lebih terinci.

HDTV

Pada pertengahan 30-ies ilmuwan Soviet VP Vologdin menemukan metode untuk mencapai yang telah ditentukan rincian merata-dekat struktur molekul menggunakan arus frekuensi tinggi. teknik mesin berkembang pesat, industri diperlukan teknologi untuk memastikan produksi massal tanpa mengorbankan kualitas. Permukaan pengerasan HD didasarkan pada fenomena induksi. Keunikan dari metode ini terdiri dalam menjadi ketebalan lapisan dipanaskan tergantung pada frekuensi dan besarnya arus dalam bingkai memancar. Ketika hasil ini sangat mungkin untuk mengharapkan, oleh karena itu, kontrol kualitas sangat disederhanakan. Selain itu, metode ini berlaku untuk pengobatan produk secara keseluruhan dan komponen, seperti poros engkol dan benda-benda besar lainnya yang dapat dipindahkan melalui induktor, berurutan mengekspos seluruh panjang. Dalam teknologi ini, sulit untuk memilih parameter untuk memproses benda kecil dan datar, seperti pisau. Pengerasan permukaan frekuensi tinggi saat ini berlaku untuk produk yang relatif besar, kekuatan dan ketahanan aus yang tergantung pada sifat mekanik lapisan luar.

Fitur dari penerapan metode HDTV

Metode ini dikembangkan dalam perkembangan pesat dari industri rekayasa, masalah utama untuk potensi pertahanan Uni Soviet, yang merupakan manifestasi dari spesifikasi penerapannya. Rincian yang paling penting dari traktor, tank, kendaraan atau pesawat terbang memiliki dimensi yang tidak memungkinkan untuk menempatkan mereka dalam bingkai kompak induktor, manufaktur peralatan untuk masing-masing terlalu mahal, dan jika dilakukan berdasarkan ukuran terbesar, biaya energi menjadi sangat besar. Namun, pengerasan permukaan induksi diterapkan untuk semua produk, dari yang relatif kecil ke besar. Misalnya, roda gigi yang terkena frekuensi tinggi berurutan balik "gigi ganti gigi." Terus berturut-turut menghangatkan unsur crankshafts dan driveshafts, bergerak dalam bingkai tetap induktor, dimana pendingin (sprayer) dimasukkan ke dalam proses segera setelah. Pengaturan simpul terminal dilakukan segera irigasi cipratan air benda kerja (maka nama, konsonan dengan "semprot").

Tapi produk dengan permukaan kecil pengerasan ditempatkan di induktor benar dan didinginkan juga.

laser

Perangkat ini saat ini digunakan secara luas di berbagai bidang kegiatan manusia, dan telah digunakan di Metalworking. Metode ini tidak memerlukan dingin, seperti balok dampak dan sesaat itu mempengaruhi pada lapisan paling atas dari logam, menyebabkan perubahan yang diinginkan dalam struktur kristal. "Laser mengasah" benar-benar tidak perlu untuk memberikan lelucon panjang alat pemotong (sebagian besar untuk mereka dan diterapkan), jika produksi itu benar-benar menerapkan metode ini. Namun, harus diingat bahwa dalam zaman kita label palsu pada produk tidak selalu sesuai dengan kebenaran. Kadang-kadang stigma seperti dihiasi dan dijual dengan jalan kios beberapa nozh- murah "kupu-kupu". Pengerasan permukaan oleh sinar laser - teknologi tidak murah, itu hanya tersedia untuk produsen terkemuka alat.

dingin

Dasar fisik dari metode adalah penemuan fenomena meningkatnya kekerasan baja sebagai akibat dari struktur austenit transfer ke martensit di deep freeze. Diproduksi metode pengerasan permukaan seperti yang dikembangkan A. P. Gulyaevym, N. A. Minkevichem dan S. Sternberg di Uni Soviet. Hal ini berlaku untuk karbon (mengandung lebih dari 0,5 persen dari C) dan stainless steel untuk tujuan khusus, seperti yang diproduksi untuk produksi alat pemotong berkecepatan tinggi dan alat khusus produk lainnya.

pemanas listrik

Secara umum, itu dibangun di atas prinsip yang sama seperti pengerasan induksi, dengan satu-satunya perbedaan adalah bahwa resistor pemanas dibuat dengan mengorbankan melewati besar nilai-nilai saat ini dan komponen perlawanan. Frekuensi tegangan yang diberikan dengan cara yang sama mempengaruhi kedalaman lapisan yang dipanaskan, dan semakin tinggi itu, semakin tipis. Kekerasan permukaan dapat ditingkatkan dari fraksi milimeter untuk beberapa unit nya. Hal ini tergantung pada persyaratan produk dan ukurannya. Dibandingkan dengan metode HDTV resistif elektrik dari jangkauan yang lebih luas dari arus, suhu dan kedalaman lapisan. Dengan itu dapat diproduksi, misalnya, begitu besar dan membutuhkan barang berkualitas khusus seperti bayonet seorang prajurit. Pengerasan permukaan pemanas listrik membutuhkan teknologi dikalibrasi operasi pendinginan dalam minyak, air atau agen teploprinimayuschih lainnya.

temuan

Dengan demikian, objek utama dari pengerasan permukaan adalah distribusi seperti struktur kristal dalam artikel, dimana dalam spesies troostite atau sorbitol, dan lapisan luar terbentuk martensit. Hal ini dapat dicapai dengan beberapa metode, dari yang paling sederhana dan paling kuno yang paling berteknologi maju dan modern. Dalam setiap kasus pengerasan baja berkualitas membutuhkan keterampilan tinggi dan akurasi sesuai dengan peraturan industri. Produk ini diproduksi sesuai dengan aturan, tidak bisa murah. Untuk alasan ini, itu mahal dan pisau dapur yang baik, dan macan. Permukaan pengerasan sinar laser yang paling umum hanya untuk alat pemotong.