Poʻlatning sirt qotib qolishi nima? Sirtni qattiqlashtirish nima uchun ishlatiladi?

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Metallarga issiqlik bilan ishlov berish san'ati insoniyatga uzoq vaqtdan beri ma'lum. Asboblar, ayniqsa qurollar yasash bilan shug'ullangan ustalar uni mustaqil ravishda o'zlashtirdilar yoki ko'p yillar davomida boshqa tajribali mutaxassislar bilan birga o'qidilar. Sirlar sir tutildi, bu, albatta, texnologiyaning tarqalishini sekinlashtirdi, lekin ma'lum bir maqsad uchun mahsulot ishlab chiqaruvchining raqobatbardoshligini oshirdi. O'rta asr zirhchilarining usullaridan biri sirtni qotib qo'yish edi, bu qilich va qilichlarning kesish qirralari va nuqtalariga pichoqning moslashuvchanligi bilan birlashtirilgan maxsus qattiqlikni beradi. Bugungi kunda bunday mulklar hech kimni ajablantirmaydi, texnologiyalar katta va keng tarqaldi.

Nima uchun oddiy odam bularning hammasini biladi?

Termik metallga ishlov berish bo'yicha mutaxassislar uchun ushbu maqola, ehtimol, oddiy gaplar va taniqli faktlar to'plamiga o'xshab ko'rinadi. Bundan tashqari, ular terminologiyada ba'zi noaniqliklarni topishlari mumkin. Taqdim etilgan ma'lumotlar ular uchun mo'ljallanmagan, u metallurgiyadan uzoq bo'lgan odamlarga, havaskorlarga,oddiy stol yoki yig'ma pichoqning kuchli pichoqdan qanday farq qilishi, sirtning qattiqlashishi hajmning qattiqlashishi va shunga o'xshash masalalar bilan qiziquvchilar. Uy xo'jaligi uchun zarur bo'lgan u yoki bu narsani sotib olayotganda, iste'molchi sezilarli narx farqiga duch keladi. Sotuvchi har doim ham bir vosita (masalan, kalit) umumiy tashqi o'xshashlik bilan boshqasidan ancha qimmatroq ekanligini malakali va tushunarli tarzda tushuntira olmaydi. U, ehtimol, oddiy oddiy odamga tushunarsiz bo'lgan tushunchalar va atamalar bilan "miyasini changlatishga" harakat qiladi. Oddiy tilga tarjima qilinganda, bu tushuntirishlar sozlanishi kalit buzilmasligi yoki uzoq davom etmasligini anglatadi va o'tkirlash kamroq talab qilinadi (agar mijoz pichoq sotib olishni xohlasa). "Yuza qattiqlashishi!" - sotuvchi xayoliy zavq bilan ko'zlarini chayqab, sirli ravishda sababini ko'rsatadi. Bu nima?

Bir mahsulotdagi qarama-qarshi xususiyatlar

Bu iboradan ko'rinib turibdiki, bu holda mahsulotning faqat tashqi yupqa qatlami issiqlik bilan ishlov berishga duchor bo'ladi. Po'latning qattiqlashishini talab qilishini hamma, hatto uning nima ekanligini bilmaydiganlar ham tushunmaydi. Bu odatdagi "temir bo'lagi", yumshoq va mo'rt bo'lganidan farq qiladi. Lekin nega yuzaki odamlar bunday sharafga sazovor bo'lishadi? Qattiqlashuv ko'pincha e'lon qilinganidek, qandaydir yaxshilanish uchun emas, balki metallning xususiyatlarini o'zgartirish uchun ishlatiladi. Sifat, ba'zi hollarda foydali bo'lsa, boshqalarida zararli bo'ladi. Fayl qiyin, chunki ular uchun temir, alyuminiy yoki bronzani qayta ishlash oson, lekin agar siz uni egmoqchi bo'lsangizyoki bolg'a bilan ursangiz, yorilib ketadi. Xuddi shu narsa noto'g'ri kesish burchagida tez-tez buziladigan arra pichog'iga ham tegishli. Moslashuvchanlik yoki egiluvchanlik bilan birlashtirilgan qattiqlikni berish uchun sirtni qattiqlashtirish qo'llaniladi. Undan keyin mahsulotning xususiyatlari turli kristall tuzilmalarga xos bo'lgan, ba'zan qarama-qarshi bo'lgan sifatlarni birlashtirishi mumkin. Endi biz ba'zi materialshunoslik tafsilotlarini o'rganishimiz kerak.

Metallarning polimorfizmi haqidagi eng oddiy fikrlar

Xuddi shu metall kristall panjara shakliga qarab har xil fizik xususiyatlarga ega boʻlishi mumkin (qattiqlik, yopishqoqlik, egiluvchanlik, egiluvchanlik, elastiklik va boshqalar) Mexanik parametrlarni oʻzgartirish qobiliyati polimorfizm deb ataladi. Uzoq vaqt oldin, ibtidoiy qurollarni yasashda, odamlar u yoki bu qilich yoki pichoq muvaffaqiyatliroq bo'lib, o'zining o'tkirligini uzoqroq saqlab turishini va buzilmasligini payqashdi. Albatta, ota-bobolarimiz metallning molekulyar tuzilmalari bilan tanish emas edilar, ular hamma narsaga intuitiv va empirik tarzda kelishgan. Shunday qilib, empirik ravishda ular uchi qizdirilsa, uning harorati porlash soyalariga bog'liqligini aniqladilar. Tez sovutish bilan metallda biror narsa o'zgaradi, u qattiqlashadi yoki moslashuvchan bo'ladi. Agar u qayta qizdirilsa, u yana bir xil bo'ladi va ba'zan undan ham yomonroq bo'ladi. O'sha vaqtga kelib, masalan, ideal ov pichog'i nima bo'lishi kerakligi haqida juda aniq g'oyalar shakllangan edi. O'sha paytda sirtni qattiqlashtirish ham ishlatilgan, lekin tez-tezmahalliy deb ataladigan narsa ishlatilgan, ya'ni nuqtasi mustahkam, pichoqning o'rtasi egiluvchan va pichoqning tutqichga ulashgan qismi plastik edi (bir oz egilib qolsin, lekin buzilmasin)

Ichkarida nimalar boʻlyapti

Alohida tafsilotlarga kirmasdan shuni ta'kidlash kerakki, qotib qolgan po'latning tuzilishi uchta asosiy turga ega: martensit, troostit va sorbit. Mexanik xususiyatlar ushbu kristalli shakllanishlarning nisbatiga bog'liq. Bunday holda, ularning qaysi biri va qattiqlikka qanday ta'sir qilishi muhim emas. Natija metallning qanchalik issiq bo'lishiga va u qanchalik tez sovishiga bog'liq. Shunday qilib, sirtning qattiqlashishi yuqori qatlam haroratining oshishi va keyingi sovutish natijasida tashqi muhitga (suyuqliklar, ko'pincha yog ', suv va sho'r suv, havo yoki boshqa moddalar) issiqlik o'tkazilishi natijasida yuzaga kelishi mumkin. uning mahsulotga qisman qochib ketishiga. Bunday holda, yangi kristall strukturaning shakllanishiga ta'sir qiluvchi kritik haroratga erishish darajasiga qarab, polimorf o'zgarishlar qatlamlarda sodir bo'ladi.

Natijada quyidagi zonalarda oʻzgarishlar yuz berdi:

- Yuqori qattiqlashtirilgan.

- oraliq, qisman qotib qolgan. U issiqlikdan ta'sirlangan zona deb ham ataladi.

- Qattiqligi pasaygan hudud.

- Oʻzgartirilmagan interyer.

Yuzatni qattiqlashtirish usullari

Yuqori qatlam yaratingbir necha usulda qattiqlikni oshirdi. Temir yo'l vagonlarining buloqlari oddiygina sirt muhrini yaratadigan kichik metall to'plar (otishma) bilan o'qqa tutiladi, metallning ichki hajmi esa uzoq muddatli mexanik kuchlanishga bardosh beradigan darajada plastik bo'lib qoladi. Eng qadimiy usul ob'ektni purkash yoki jet oqimi bilan birga ochiq olovda tez isitish deb hisoblanadi. Aynan shu texnologiya yordamida an'anaviy sharqona kavisli pichoq (karambit) ishlab chiqariladi. Yuzaki qattiqlashuv intensiv sovutish orqali ham amalga oshirilishi mumkin. Gaz-plazma, induksiya, lazer va boshqa usullar ham ma'lum. Ulardan ba'zilari haqida to'xtalib o'tishga arziydi.

HDTV

1930-yillarning oʻrtalarida sovet olimi V. P. Vologdin yuqori chastotali toklar yordamida katta qismlarga berilgan bir xil boʻlmagan molekulyar strukturani berish usulini ixtiro qildi. Mashinasozlik jadal rivojlandi, sanoat sifatni yo'qotmasdan ommaviy ishlab chiqarishni ta'minlaydigan texnologiyalarga muhtoj edi. HDTV ning sirt qattiqlashishi induksiya hodisasiga asoslanadi. Usulning o'ziga xos xususiyati qizdirilgan qatlam qalinligining radiatsiya pastadiridagi oqimning chastotasi va kattaligiga bog'liqligidadir. Bunday holda, natija yuqori ehtimollik bilan bashorat qilinadi, shuning uchun sifat nazorati juda soddalashtirilgan. Bunga qo'shimcha ravishda, usul induktor bo'ylab harakatlanishi mumkin bo'lgan krank mili va boshqa yirik ob'ektlar kabi umumiy mahsulotlar va agregatlarni ketma-ket qayta ishlash uchun qo'llaniladi.butun uzunligini ochib beradi. Ushbu texnologiya yordamida kichik va tekis narsalarni, masalan, pichoqni qayta ishlash parametrlarini tanlash qiyin. Yuqori chastotali oqimlar bilan sirtni qattiqlashtirish nisbatan katta hajmdagi mahsulotlarga nisbatan qo'llaniladi, ularning mustahkamligi va aşınma qarshiligi yuqori qatlamning mexanik xususiyatlariga bog'liq.

HDTV usulidan foydalanish xususiyatlari

Usul SSSRning mudofaa salohiyati uchun asosiy bo'lgan mashinasozlik sanoatining jadal rivojlanishi sharoitida ishlab chiqilgan bo'lib, uni qo'llashning o'ziga xos xususiyatlarida namoyon bo'ldi. Traktorlar, tanklar, avtomobillar yoki samolyotlarning eng muhim qismlari ixcham induktor ramkasiga joylashtiriladigan darajada katta emas, ularning har biri uchun uskunalar ishlab chiqarish juda qimmatga tushdi va agar u eng katta o'lchamlarga asoslangan bo'lsa, keyin energiya xarajatlari juda katta bo'ldi. Biroq, indüksiyon korpusining qattiqlashishi har qanday mahsulotga nisbatan qo'llaniladi, nisbatan kichikdan tortib to kattagacha. Misol uchun, viteslar ketma-ket HDTV ga ta'sir qiladi, tishni tish bilan aylantiradi. Krank vallari va kardan vallarining elementlari doimiy ravishda va ketma-ket isitiladi, induktorning sobit ramkasi ichida harakatlanadi, sovutgich (purkagich) esa undan keyin darhol texnologik jarayonga kiritiladi. Mashinaning oxirida ishlov beriladigan qism darhol suv bilan püskürtülür (shuning uchun nomi "sprey" bilan undosh).

Yaxshi, qattiqlashuvchi yuzasi kichik boʻlgan mahsulotlar induktorga butun holda joylashtiriladi va xuddi shunday sovutiladi.

Lazer

Ushbu qurilmabizning davrimizda inson faoliyatining turli sohalarida keng qo'llanilgan, metallga ishlov berishda qo'llanilgan. Usul keyingi sovutishni talab qilmaydi, chunki nurning ta'siri qisqa muddatli bo'lib, u metallning eng yuqori qatlamiga ta'sir qiladi va kristall strukturada kerakli o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. "Lazerli o'tkirlash" haqiqatan ham, agar bu usul uni ishlab chiqarishda haqiqatan ham qo'llanilsa, kesish asbobini uzoq vaqt davomida keskinlashtirishning hojati yo'qligini ta'minlaydi (asosan ular uchun ishlatiladi). Ammo shuni yodda tutish kerakki, bizning soxta davrimizda mahsulotdagi yozuv har doim ham haqiqatga mos kelmaydi. Ba'zan ko'cha do'konida sotiladigan arzon "kelebek" pichog'i ham bunday brend bilan bezatilgan. Lazer nurlari yordamida sirtni qotib olish qimmat texnologiya bo‘lib, u faqat yetakchi asbob ishlab chiqaruvchilari uchun mavjud.

Sovuq

Usulning fizik asosi chuqur muzlatish vaqtida ostenitik strukturaning martensitga oʻtishi natijasida poʻlatning qattiqligini oshirish hodisasining kashf etilishi edi. Bunday sirtni qattiqlashtirish SSSRda A. P. Gulyaev, N. A. Minkevich va S. S. Shtenberglar tomonidan ishlab chiqilgan usul bo'yicha amalga oshiriladi. U uglerod (tarkibida 0,5% dan ortiq C) va qotishma po'lat uchun maxsus maqsadlarda qo'llaniladi, masalan, yuqori tezlikda ishlov beruvchilar va boshqa maxsus asboblar mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun ishlab chiqarilganlar.

Elektr isitish

Umuman olganda, u induksion qattiqlashuv bilan bir xil printsip asosida qurilgan, yagona farqi shundaki, isitish qarshilikka ega.katta qiymatlarning o'tish oqimi va qismning qarshiligi. Kirish kuchlanishining chastotasi xuddi shunday qizdirilgan qatlamning chuqurligiga ta'sir qiladi va qanchalik baland bo'lsa, u qanchalik nozik bo'ladi. Yuqori qattiqlik yuzasi millimetrning bir qismidan bir nechta birliklarigacha bo'lishi mumkin. Bu mahsulotga qo'yiladigan talablarga va uning o'lchamlariga bog'liq. HDTV bilan solishtirganda, elektrorezistiv usul kengroq oqimlar, haroratlar va qatlam chuqurliklariga ega. Uning yordami bilan, masalan, askarning nayzali pichog'i kabi juda katta va maxsus sifatli buyumni yasash mumkin. Elektr isitish orqali sirt qotib qolishi neft, suv yoki boshqa issiqlik qabul qiluvchi moddalarda texnologik jihatdan tasdiqlangan sovutish rejimini talab qiladi.

Xulosa

Demak, sirt qotib qolishning asosiy vazifasi mahsulot ichidagi kristall strukturaning shunday taqsimlanishidir, unda sorbit yoki troostit navlari uning ichida qoladi va tashqarida martensit qatlami hosil bo'ladi. Bunga eng oddiy va eng qadimiydan tortib texnologik jihatdan eng ilg'or va zamonaviygacha bo'lgan bir necha usullar bilan erishish mumkin. Qanday bo'lmasin, po'latning yuqori sifatli qotib qolishi ishlab chiqarish qoidalariga muvofiq yuqori malaka va aniqlikni talab qiladi. Barcha qoidalarga muvofiq ishlab chiqarilgan mahsulot arzon bo'lishi mumkin emas. Shu sababli, yaxshi oshxona pichog'i ham, karambit ham qimmat. Lazer nurlari yordamida sirtni qotib olish faqat kesish asboblari uchun keng tarqalgan.