Bề mặt cứng của thép là gì? Tại sao sử dụng làm cứng bề mặt?

xử lý nhiệt kim loại nghệ thuật được biết đến với nhân loại trong một thời gian dài. Họ là bậc thầy tham gia vào việc sản xuất các công cụ và vũ khí đặc biệt, họ đã sở hữu của riêng mình hoặc được đào tạo trong nhiều năm qua trong các chuyên gia khác, có kinh nghiệm hơn. Bí mật giữ bí mật, trong đó, tất nhiên, làm giảm tốc độ khuếch tán của công nghệ, nhưng nó làm tăng sức cạnh tranh của sản phẩm sử dụng cụ thể một nhà sản xuất cụ thể. Một trong những phương pháp của armourers thời trung cổ là bề mặt cứng, mang đến cho các cạnh và thanh kiếm sắc nét và lưỡi kiếm cắt độ cứng đặc biệt, kết hợp với sự linh hoạt của lưỡi. Hôm nay các đặc tính này không có gì mới, công nghệ này trở nên phổ biến và đã đạt được tuần hoàn chung.

Đối với những gì nó là tất cả để biết một người bình thường?

Đây chuyên viết trong kim loại nhiệt dường như có khả năng, một bộ một tiến bộ đáng và sự kiện nổi tiếng. Ngoài ra, họ có thể tìm thấy một số khác biệt trong thuật ngữ. Các thông tin cung cấp không dành cho họ, nó được gửi tới mọi người, xa ngành công nghiệp, nghiệp dư người quan tâm đến sự khác biệt về sức mạnh của một lưỡi tốt với một bảng thông thường hoặc một con dao gấp, làm cứng bề mặt của khối lượng, và các vấn đề tương tự. Mua một hoặc các quyền khác trong mục hộ gia đình, người tiêu dùng đang phải đối mặt với một chênh lệch giá đáng kể. Người bán có thể không phải lúc nào thành thạo và giải thích rõ lý do tại sao một công cụ (cờ lê, ví dụ) là đắt hơn nhiều so với khác khi tổng tương đồng bên ngoài. Ông có khả năng cố gắng "đánh lừa bộ não" không thể hiểu được với người đàn ông bình thường trong các khái niệm đường phố và các điều khoản. Dịch sang ngôn ngữ thông thường, những lời giải thích sẽ có nghĩa là cờ lê được chia hoặc sẽ kéo dài lâu hơn và sẽ yêu cầu mài rất nhiều ít thường xuyên hơn (nếu khách hàng muốn mua một con dao). "Bề mặt cứng!" - một cách bí ẩn chỉ ra nguyên nhân của người bán, đảo mắt về một thỏa thích tưởng tượng. nó là gì?

Các tính chất phản đối trong một sản phẩm

Như là rõ ràng từ điều trị cụm từ nhiệt trong trường hợp này phải chịu sự chỉ là một lớp bên ngoài mỏng của bài báo. Thực tế là thép đòi hỏi cứng, mơ hồ đoán tất cả mọi thứ, ngay cả những người không biết nó là gì. Đó là những gì là khác biệt so với "miếng sắt" thông thường, mềm và dễ gãy. Nhưng tại sao như vậy vinh dự thích nó bề mặt? Ủ được sử dụng để thay đổi các thuộc tính của kim loại, không vì lợi ích của một số cải tiến, vì nó được khai báo rất thường xuyên. Chất lượng, hữu ích trong một số trường hợp, trở nên có hại cho người khác. Tập tin là khó khăn, bởi vì nó rất dễ dàng để xử lý sắt, nhôm hoặc đồng, nhưng nếu bạn cố gắng uốn cong nó, hoặc nhấn nó với một cái búa, nó sẽ crack. Điều tương tự cũng áp dụng cho lưỡi cưa, thường phá vỡ tại cắt góc sai. Để cung cấp cho độ cứng kết hợp với sự linh hoạt và dẻo áp dụng cứng bề mặt. Sau khi các thuộc tính sản phẩm có thể kết hợp chất lượng, đôi khi đặc tính trái ngược với cấu trúc tinh thể khác nhau. Bây giờ chúng ta cần phải đi sâu vào các chi tiết của một số ngành khoa học vật liệu.

Khái niệm đơn giản nhất của kim loại đa hình

Các kim loại tương tự có thể, tùy thuộc vào hình dạng của mạng tinh thể, có tính chất vật lý khác nhau (độ cứng, độ dai, dẻo, linh hoạt, độ đàn hồi và t. D.) Khả năng này để thay đổi các thông số cơ học được gọi là đa hình. Một thời gian dài trước đây, sản xuất mẫu nguyên thủy của vũ khí, người ta đã nhận thấy rằng một này hay cách khác một thanh kiếm hoặc Cutlass hóa ra tốt, ông vẫn giữ được độ sắc nét hơn và không phá vỡ. Tất nhiên, tổ tiên của chúng tôi là không quen thuộc với cấu trúc phân tử của các kim loại, trước khi họ đi tất cả bằng trực giác và kinh nghiệm. Như vậy, theo kinh nghiệm, họ phát hiện ra rằng nếu điểm của nhiệt, ánh sáng của màu sắc phụ thuộc vào nhiệt độ của nó. Với sự làm lạnh nhanh trong kim loại đang thay đổi, nó đang trở thành bao giờ khó khăn hơn, hoặc mua lại linh hoạt. Nếu nó được tái nóng, nó trở nên một lần nữa, như ông, và đôi khi tồi tệ hơn. Đến lúc đó hình thành ý tưởng rất cụ thể về những gì nên được, ví dụ, hoàn hảo dao săn bắn. Bề mặt cứng cũng được sử dụng đã có, nhưng thường xuyên hơn sử dụng cái gọi là địa phương, có nghĩa là, chẳng hạn, trong đó công ty đã cắt cạnh, linh hoạt - giữa lưỡi, và phần lưỡi tiếp giáp với tay cầm - nhựa (nó tốt hơn để uốn cong một chút, nhưng không phá vỡ).

Chuyện gì xảy ra bên trong

Mà không đi vào chi tiết cụ thể, cần lưu ý rằng các kết cấu thép cứng là ba loại chính: martensitic, troostite và sorbitol. Tỷ lệ của các cấu trúc tinh thể và là đặc tính cơ học phụ thuộc. Trong trường hợp này, nó không quan trọng mà trong số họ và làm thế nào để ảnh hưởng đến độ cứng. Kết quả phụ thuộc vào cách các kim loại là ấm áp, và nhanh như thế nào nó được làm lạnh. Vì vậy, làm cứng bề mặt có thể xảy ra khi tăng nhiệt độ của lớp trên và làm mát sau đó hoặc do tác động của môi trường bên ngoài nhiệt (chất lỏng, thường là dầu, nước và ngâm nước muối, không khí hoặc các đại lý khác) hoặc bằng cách rút một phần của nó vào sản phẩm. biến đổi như vậy, đa hình xảy ra trong lớp, tùy thuộc vào mức độ đạt được nhiệt độ tới hạn, ảnh hưởng đến sự hình thành của một cấu trúc tinh thể mới.

Kết quả là, có một sự thay đổi trong các lĩnh vực sau:

- Upper, đã trải qua cứng.

- trung gian, phần cứng. Nó cũng được gọi là khu vực bị ảnh hưởng nhiệt.

- Diện tích giảm độ cứng.

- Phần bên trong đã không trải qua những thay đổi này.

Các phương pháp làm cứng bề mặt

Tạo một lớp trên có độ cứng cao, bằng nhiều cách. toa xe đường sắt suối chỉ bắn những quả bóng kim loại nhỏ (shot), tạo ra một bề mặt con dấu, với khối lượng bên trong của kim loại là đủ mềm dẻo để chịu được áp lực cơ học dài hạn. Nó được coi là phương pháp cổ xưa nhất của nhanh chóng làm nóng một chủ đề trên bếp lửa, kèm bằng cách phun hoặc dòng máy bay phản lực. Đó là vì công nghệ này được thực hiện đường cong phía đông truyền thống của lưỡi dao (KARAMBIT). Bề mặt cứng có thể được thực hiện và bằng cách làm mát chuyên sâu. Còn được gọi là gas-plasma, cảm ứng, laser, và các phương pháp khác. Một số trong số họ muốn ở lại một cách chi tiết hơn.

HDTV

Giữa 30 ies nhà khoa học Liên Xô VP Vologdin phát minh ra phương pháp để đạt được định trước chi tiết không đồng đều, chặt chẽ của cấu trúc phân tử sử dụng dòng tần số cao. cơ khí chế tạo đang phát triển nhanh chóng, ngành công nghiệp cần công nghệ để đảm bảo sản xuất hàng loạt mà không bị mất chất lượng. Bề mặt xơ cứng HD được dựa trên hiện tượng cảm ứng. Các tính đặc thù của phương pháp này bao gồm trong việc dày lớp nước nóng tùy thuộc vào tần số và cường độ của dòng điện trong khung tỏa. Khi kết quả này là rất có khả năng sẽ xảy ra, do đó, kiểm soát chất lượng là rất đơn giản. Ngoài ra, phương pháp này được áp dụng cho việc điều trị của sản phẩm và các thành phần tổng thể, chẳng hạn như trục khuỷu và các đối tượng lớn khác có thể được chuyển qua cuộn cảm, tuần tự phơi bày toàn bộ chiều dài. Trong công nghệ này, rất khó để lựa chọn các thông số để xử lý đối tượng nhỏ và bằng phẳng, chẳng hạn như một con dao. Bề mặt cứng cao tần hiện hành đối với các sản phẩm tương đối cồng kềnh, độ bền và chịu mài mòn mà phụ thuộc vào các tính chất cơ học của lớp ngoài.

Đặc điểm của việc áp dụng các phương pháp HDTV

Phương pháp này đã được phát triển trong sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp kỹ thuật, các vấn đề chính đối với tiềm lực quốc phòng của Liên Xô, mà là biểu hiện của các chi tiết cụ thể của ứng dụng của nó. Các chi tiết quan trọng nhất của máy kéo, xe tăng, xe hoặc máy bay có kích thước không cho phép đặt chúng trong khuôn khổ inductor nhỏ gọn, sản xuất thiết bị cho mỗi người trong số họ là quá đắt, và nếu nó được thực hiện dựa trên kích thước lớn nhất, chi phí năng lượng trở nên khổng lồ. Tuy nhiên, làm cứng bề mặt cảm ứng được áp dụng cho tất cả các sản phẩm, từ tương đối nhỏ đến lớn. Ví dụ, các bánh răng được tiếp xúc với tần số cao liên tục quay "một răng đền răng". Liên tục liền ấm yếu tố của trục khuỷu và Driveshafts, di chuyển bên trong khung cố định của inductor, trong đó mát (phun) được đưa vào quá trình ngay sau khi nó. Thiết lập nút thiết bị đầu cuối được thực hiện ngay lập tức tưới bắn nước phôi (vì vậy tên, phụ âm với một "phun").

Nhưng sản phẩm có bề mặt nhỏ cứng đặt trong inductor hoàn toàn và được làm mát là tốt.

Laser

Thiết bị này hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau của hoạt động con người, và đã được sử dụng trong gia công kim loại. Phương pháp này không đòi hỏi lạnh, như chùm ảnh hưởng và trong giây lát nó ảnh hưởng trên lớp trên cùng của các kim loại, gây ra những thay đổi mong muốn trong cấu trúc tinh thể. "Mài Laser" thực sự là không cần phải cung cấp wisecrack dài công cụ cắt (chủ yếu là cho họ và áp dụng), nếu việc sản xuất của nó thực sự là áp dụng phương pháp này. Tuy nhiên, cần được lưu ý rằng trong thời đại của chúng ta về nhãn giả trên sản phẩm không phải lúc nào tương ứng với sự thật. Đôi khi như một sự kỳ thị trang trí và bán tại một con đường trì hoãn một số nozh- giá rẻ "bướm". Bề mặt cứng bằng tia laser - công nghệ không hề rẻ, nó chỉ dành cho các nhà sản xuất hàng đầu của các công cụ.

lạnh

Cơ sở vật chất của phương pháp này là việc phát hiện ra hiện tượng tăng độ cứng của thép là kết quả của cấu trúc austenite chuyển đến martensite trong rét đậm kéo dài. Sản xuất như một phương pháp làm cứng bề mặt phát triển A. P. Gulyaevym, N. A. Minkevichem và S. Sternberg ở Liên Xô. Nó được áp dụng cho các-bon (chứa hơn 0,5 phần trăm C) và thép không gỉ cho các mục đích đặc biệt, chẳng hạn như sản xuất để sản xuất các công cụ cắt tốc độ cao và các công cụ đặc biệt các sản phẩm khác.

nhiệt điện

Nói chung, nó được xây dựng trên nguyên tắc tương tự như cảm ứng cứng, với sự khác biệt duy nhất là các điện trở gia nhiệt được thực hiện tại các chi phí của truyền lớn giá trị hiện tại và các thành phần kháng. Tần số của điện áp áp dụng theo cách tương tự ảnh hưởng đến độ sâu của lớp được làm nóng, và cao hơn đó là, càng có nhiều nó là mỏng hơn. Độ cứng bề mặt có thể tăng lên từ một phần nhỏ của một milimet đến vài đơn vị của nó. Nó phụ thuộc vào các yêu cầu của sản phẩm và kích thước của nó. So với phương pháp của HDTV điện trở bằng điện từ một phạm vi rộng lớn hơn của dòng chảy, nhiệt độ và độ sâu của lớp. Với nó có thể được sản xuất, ví dụ, là rất lớn và đòi hỏi một mục chất lượng đặc biệt như lưỡi lê của một người lính. Bề mặt cứng nhiệt điện đòi hỏi công nghệ chỉnh hoạt động làm mát trong dầu, nước hoặc các đại lý teploprinimayuschih khác.

phát hiện

Do đó, một đối tượng chủ yếu của xơ cứng bề mặt là như vậy sự phân bố của các cấu trúc tinh thể trong phạm vi bài viết, trong đó bên trong là loài troostite hoặc sorbitol, và bên ngoài lớp được hình thành Mactenxit. Điều này có thể đạt được bằng nhiều phương pháp, từ đơn giản nhất và cổ xưa nhất với công nghệ tiên tiến nhất và hiện đại. Trong bất kỳ trường hợp cứng chất lượng thép đòi hỏi kỹ năng cao và tính chính xác của việc tuân thủ quy định công nghiệp. Các sản phẩm được sản xuất theo các quy tắc, không thể rẻ. Vì lý do này, nó là tốn kém và một con dao làm bếp tốt, và KARAMBIT. Bề mặt cứng của chùm tia laser là phổ biến nhất chỉ dành riêng cho dụng cụ cắt gọt.