Metaalverharding. Metodes vanaf die oudheid tot die moderne tyd

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Fisiese eienskappe, veral die hardheid van enige materiaal, hang nie net af van die chemiese samestelling daarvan nie, maar ook van die grootmaat molekulêre struktuur. 'n Treffende voorbeeld is 'n diamant, wat uit dieselfde koolstofatome as 'n gewone potloodlood bestaan. Yster kan ook sagter of harder word, afhangende van hoe sy kristalrooster gevorm word. Hierdie eienskap daarvan is al lank aan mense bekend, en, soos dikwels gebeur, is dit oorspronklik in wapentegnologie gebruik.

Tempermetaal word lank reeds in die vervaardiging van swaarde en sabels beoefen. Die kuns van die wapensmid was om so 'n lem te skep wat nie in die geveg sou breek nie, sy skerpheid so lank as moontlik sou behou. 'n Ridder se swaard, 'n Saraseense sabel, 'n Russiese ridder se skatkis of 'n samoerai se katana het aan hierdie vereistes voldoen, en hul produksietegnologie is tot die vlak van hoë kuns gebring.

Temperering van metaal word gedoen deur dit te verhit tot 'n temperatuur wat kritiek genoem word. Die waarde daarvan stem ooreen met so 'n toestand van die materiaal, waarin daar 'n toename in entropie is, wat lei tot kristallyneveranderinge. Om hierdie posisie vas te stel, moet die voorwerp vinnig genoeg afgekoel word. Natuurlik is so 'n beskrywing van die proses uiters vereenvoudig; in werklikheid is die tegnologie gewoonlik baie meer ingewikkeld. Dit is egter so dat metaal tuis verhard word in gevalle waar 'n aangekoopte werktuig, byvoorbeeld 'n byl, te vinnig dof word. Daar moet onthou word dat hierdie prosedure nie baie keer herhaal kan word nie, anders sal die metaal "moeg word", sy interne molekulêre bindings sal verswak, en dit sal vir niks pas nie, behalwe om te hersmelt.

Soos in enige ander besigheid, hier kan jy nie staatmaak op die beginsel van "hoe meer hoe beter." Om die gewenste eienskappe van die voorwerp te verkry, moet dit verhit word tot die verlangde temperatuur. Ongelukkig kan die termometer nie gebruik word nie. Die metode wat gebruik word vir termiese beheer is ook baie oud. Die temperatuur word bepaal deur die kleur van die gloed, en wanneer dit bereik word, gaan die metaalverharding oor na die volgende fase – verkoeling, waarvoor water of olie gebruik word.

Begrip van die effek van induksie deur wetenskaplikes het 'n nuwe bladsy in metaalbewerkingstegnologie oopgemaak. Dit het geblyk dat die diepte van die verhitte laag afhang van die frekwensie van die stroom.

In die diagram wys die pyle die verhittingsones van die onderdeel en die deurgang van die bakkielyne.

Oppervlakverharding van metaal het moontlik geword. Die deel word tot wit hitte gebring, nie deur onderdompeling in die vuurherd van die vlam, soos in die Middeleeue die geval was nie, maar deur weerstandsverhitting deur strome wat deur 'n spoel geïnduseer word wat nie het nie.haar direkte kontak. Hierdie tegnologie bied unieke, met die eerste oogopslag, teenstrydige eienskappe: die buitekant van die produk kan solied wees, maar plastiek binne. Oppervlakinduksieverharding word gebruik wanneer sterkte vereis word en brosheid onaanvaarbaar is.

Die skrywer van die teoretiese stawing en metodes van praktiese toepassing van hierdie tegnologie was in 1936 ons landgenoot - Professor V. P. Vologdin. Benewens fisiese voordele, is hierdie ontwikkeling ook ekonomies voordelig, aangesien byna al die energie wat deur die induktor vrygestel word, gebruik word om die werkstuk te verhit.