Qual é o endurecimento superficial do aço? Por que usar o endurecimento da superfície?

tratamento térmico arte de metais conhecidos para a humanidade por um longo tempo. Eles são mestres se dedica ao fabrico de ferramentas e armas, em particular, que tomou posse de sua própria ou foram treinados durante anos em outros profissionais, mais experientes. Segredos mantidos em segredo, o que, naturalmente, reduz a taxa de difusão de tecnologia, mas aumenta a competitividade da utilização específica de produtos de um determinado fabricante. Um dos métodos dos armourers medievais foi endurecimento superficial, que dá a bordas afiadas e espadas e sabres corte dureza especial, combinado com a flexibilidade da lâmina. Hoje, essas propriedades não é nada novo, a tecnologia tornou-se generalizada e ganhou circulação geral.

Para o que é toda de conhecer a pessoa média?

Este artigo especialistas em metais térmica parece provável, um conjunto de banalidades e fatos bem conhecidos. Além disso, eles podem encontrar algumas discrepâncias na terminologia. As informações fornecidas não se destina para eles, é dirigida para as pessoas, longe da indústria, amadores interessados na diferença de força de uma boa lâmina com uma mesa regular ou uma faca dobrável, o endurecimento da superfície do volume, e questões semelhantes. Comprar um ou outro direito no item doméstico, o consumidor é confrontado com uma diferença de preço significativa. O vendedor não pode sempre competente e claramente explicar por que uma ferramenta (a chave, por exemplo) é muito mais caro do que o outro, quando a semelhança externa total. É provável que ele tente "enganar cérebros" incompreensível para o homem comum nos conceitos de rua e termos. Traduzido em linguagem comum, essas explicações significaria que a chave está quebrado ou irá durar mais tempo e vai exigir nitidez muito menos frequentemente (se o cliente quer comprar uma faca). "Surface endurecimento!" – misteriosamente indicar a causa do vendedor, revirando os olhos em um prazer imaginário. O que é isso?

As propriedades opostas em um produto

Como é claro a partir de tratamento frases de calor, neste caso, submetido a apenas uma fina camada exterior do artigo. O fato de que o aço requer endurecimento, vagamente acho que tudo, mesmo aqueles que não sabem o que é. Isso é o que é diferente do "pedaço de ferro" de costume, macia e quebradiça. Mas por que tal honra goza de superfície? Têmpera é usado para alterar as propriedades do metal, não por causa de alguma melhoria, uma vez que é declarado com muita frequência. Qualidade, útil em alguns casos, torna-se prejudicial para os outros. Arquivo é difícil, porque é fácil de processar ferro, alumínio ou bronze, mas se você tentar dobrá-lo ou bater com um martelo, ele vai rachar. O mesmo se aplica a lâmina de serra, muitas vezes quebra no corte ângulo errado. A fim de dar dureza combinado com a flexibilidade e plasticidade aplicado o endurecimento da superfície. Após as propriedades do produto pode combinar qualidade, por vezes, a característica oposta de diferentes estruturas cristalinas. Agora precisamos aprofundar nos detalhes de algumas das ciências dos materiais.

A noção mais simples de metais polimorfismo

O mesmo metal podem, dependendo da forma da estrutura de cristal, possuem diferentes propriedades físicas (dureza, resistência, ductilidade, flexibilidade, elasticidade e t. D.) Esta capacidade de alterar os parâmetros mecânicos é chamado polimorfismo. Há muito tempo atrás, a fabricação de amostras primitivas de armas, as pessoas têm notado que um ou outro uma espada ou sabre acabou bem, ele mantém a nitidez mais tempo e não quebrar. É claro, os nossos antepassados não estavam familiarizados com a estrutura molecular do metal, antes de irem todos de forma intuitiva e empiricamente. Assim, empiricamente, eles descobriram que, se o ponto de calor, o brilho das cores depende da sua temperatura. Com o rápido resfriamento no metal que está mudando, está se tornando cada vez mais difícil, ou adquire flexibilidade. Se ele é re-aquecido, torna-se assim mais uma vez, como ele era, e às vezes pior. Até então formado idéias muito específicas sobre o que deveria ser, por exemplo, o perfeito faca de caça. endurecimento da superfície também é já utilizado, mas mais frequentemente utilizado o assim chamado local, isto é, tal em que a empresa foi de ponta, flexível – o meio da lâmina, e a parte com lâmina adjacente à pega – plástico (que é melhor para dobrar um pouco, mas não quebra).

O que acontece dentro

Sem entrar em detalhes específicos, deve-se notar que a estrutura de aço temperado é de três tipos principais: martensitic, troostite e sorbitol. A proporção destas estruturas cristalinas e são características mecânicas dependentes. Neste caso, não importa qual deles e como afetam a dureza. O resultado depende da forma como o metal estiver quente, e a rapidez com que é arrefecida. Assim, o endurecimento da superfície pode ocorrer quando aumentar a temperatura da camada superior e do subsequente arrefecimento ou pelo impacto de forma externa de calor (líquido, geralmente óleo, água e salmoura, ar ou outros agentes) ou pela sua retirada parcial para o produto. Assim transformações polimórficas ocorrer em camadas, dependendo do grau de realização da temperatura crítica, que afectam a formação de uma nova estrutura cristalina.

Como resultado, há uma mudança nas seguintes áreas:

– Alto, sofreu endurecimento.

– intermédia, parcialmente endurecido. É também chamado de zona afetada pelo calor.

– dureza Área reduzida.

– A parte interna não sofreram alterações.

Métodos para o endurecimento da superfície

Criar uma camada superior tendo uma dureza elevada, de várias maneiras. vagão ferroviário com molas molas apenas disparado pequenas esferas metálicas (tiro), criando uma superfície de vedação, com o volume interior do metal é suficientemente dúctil para resistir a tensões mecânicas a longo prazo. Considera-se o método mais antigo de aquecer rapidamente um sujeito ao longo de um fogo aberto, acompanhado por pulverização ou de fluxo de jacto. É por esta tecnologia é feita a curva oriental tradicional da lâmina (Karambit). endurecimento da superfície pode ser feita e por arrefecimento intensivo. São também conhecidos com plasma e gás, a indução, a laser, e outros métodos. Alguns deles preferem ficar em mais detalhes.

HDTV

Em meados dos anos 30-ies método cientista Soviética VP Vologdin inventado para alcançar predeterminados detalhes desigual-fim da estrutura molecular usando correntes de alta-frequência. engenharia mecânica está se desenvolvendo rapidamente, a indústria precisava de tecnologia para garantir a produção em massa sem sacrificar a qualidade. endurecimento da superfície do HD é baseado no fenômeno da indução. A peculiaridade do método consiste em ser a espessura da camada aquecida, dependendo da frequência e magnitude da corrente no quadro irradia. Quando este resultado é altamente provável que esperar, portanto, o controle de qualidade é bastante simplificado. Além disso, o método é aplicável ao tratamento de produtos e componentes gerais, tais como cambotas e outros objectos de grandes dimensões que podem ser movidas através do indutor, sequencialmente expor todo o comprimento. Nesta tecnologia, é difícil selecionar os parâmetros para processar pequenas e planas objetos, como uma faca. Endurecimento superficial de alta frequência de corrente aplicável a produtos relativamente volumosos, força e resistência ao desgaste, que depende das propriedades mecânicas da camada exterior.

Funcionalidades da aplicação do método HDTV

O método foi desenvolvido no rápido desenvolvimento da indústria de engenharia, o principal problema para o potencial defesa da URSS, que era uma manifestação das especificidades da sua aplicação. Os detalhes mais importantes de tratores, tanques, veículos ou aviões têm dimensões que não permitem para colocá-los no quadro do indutor compacto, fabricação de equipamentos para cada um deles era muito caro, e se for feito com base no maior tamanho, o custo de energia torna-se enorme. No entanto, o endurecimento da superfície de indução é aplicado a todos os produtos, a partir de relativamente pequenas a grandes. Por exemplo, as engrenagens estão expostos a alta frequência sequencialmente viragem "um dente para dente". Continuamente sucessivamente aquecida elementos de cambotas e veios de transmissão, que se deslocam no interior do caixilho fixo do indutor, em que o refrigerador (pulverizador) é incluído no processo imediatamente depois dela. A configuração de nó terminal é realizada imediato irrigação salpicos de água da peça de trabalho (daí o nome, consoante com uma "pulverização").

Mas os produtos com uma pequena superfície de endurecimento colocado no indutor completamente e arrefece-se bem.

laser

Este dispositivo é actualmente amplamente utilizada em vários campos da actividade humana, e foi usado no trabalho de metais. O método não requer a refrigeração, como o feixe de impacto e momentaneamente que afecta na camada superior do metal, causando as alterações desejadas na estrutura de cristal. "Nitidez Laser" é realmente há necessidade de fornecer longa piada ferramenta de corte (principalmente para eles e aplicada), se a produção do que é realmente aplicado este método. No entanto, deve-se ter em mente que, em nossa época de etiqueta falsificada no produto nem sempre corresponde à verdade. Às vezes, um tal estigma decorados e vendido em uma rua parar alguns nozh- barato "borboleta". endurecimento da superfície por raio laser – tecnologia não é barato, que está disponível apenas para os principais fabricantes de ferramentas.

frio

A base física do método foi a descoberta do fenómeno do aumento da dureza do aço, como resultado da estrutura de austenite transferência para a martensite no congelador. Produzido como um método de endurecimento da superfície desenvolvida A. P. Gulyaevym, N. A. Minkevichem e S. Sternberg na URSS. É aplicável para carbono (contendo mais do que 0,5 por cento de C) e aço inoxidável para fins especiais, tais como são produzidos para a produção de ferramentas de corte de alta velocidade e outros produtos de ferramentas especiais.

aquecimento eléctrico

Em geral, é construída com o mesmo princípio como o endurecimento por indução, com a única diferença sendo que a resistência de aquecimento é feito à custa de passar valores actuais e componentes de resistência grande. A frequência da voltagem aplicada da mesma maneira que afecta a profundidade da camada a ser aquecida, e a mais elevada é, mais ele é mais fino. A dureza de superfície pode ser aumentada de uma fracção de um milímetro para algumas das suas unidades. Depende dos requisitos do produto e de seu tamanho. Comparado com o método de HDTV electricamente resistivo a partir de uma gama mais larga de correntes, as temperaturas e as profundidades das camadas. Com ele pode ser produzido, por exemplo, é tão grande e requer um item de qualidade especial como baioneta de um soldado. Endurecimento superficial aquecimento eléctrico requer tecnologicamente calibrado operação de arrefecimento em óleo, água ou outros agentes teploprinimayuschih.

resultados

Assim, um objecto principal do endurecimento da superfície é tal distribuição da estrutura cristalina dentro do artigo, em que o interior são espécies troostite ou sorbitol, e fora camada é formada de martensite. Isto pode ser conseguido através de vários métodos, desde o mais simples e mais antigo para o mais tecnologicamente avançado e moderno. Em qualquer caso de reforço de aço requer alta habilidade e precisão de conformidade com os regulamentos industriais. O produto é fabricado de acordo com as regras, não pode ser barato. Por esta razão, é caro e uma boa faca de cozinha, e Karambit. endurecimento da superfície do feixe de laser é mais comum apenas para ferramentas de corte.