Kovové kalenie. Metódy od staroveku po súčasnosť

Kovové kalenie. Metódy od staroveku po súčasnosť
Kovové kalenie. Metódy od staroveku po súčasnosť

Video: Kovové kalenie. Metódy od staroveku po súčasnosť

Video: Kovové kalenie. Metódy od staroveku po súčasnosť
Video: Этот картофель - самый урожайный в 2021 году 2024, Smieť
Anonim

Fyzikálne vlastnosti, najmä tvrdosť akéhokoľvek materiálu, nezávisia len od jeho chemického zloženia, ale aj od objemovej molekulárnej štruktúry. Pozoruhodným príkladom je diamant, ktorý sa skladá z rovnakých atómov uhlíka ako bežná tuha. Železo môže tiež zmäknúť alebo stvrdnúť, v závislosti od toho, ako sa vytvorí jeho kryštálová mriežka. Táto jeho vlastnosť je ľuďom známa už dlho a ako sa často stáva, pôvodne sa používala v zbrojnej technike.

kalenie kovu
kalenie kovu

Kov sa pri výrobe mečov a šablí používa už dlho. Umením zbrojára bolo vytvoriť takú čepeľ, ktorá by sa v boji nezlomila a zachovala by si svoju ostrosť čo najdlhšie. Rytiersky meč, saracénska šabľa, ruská rytierska pokladnica či samurajská katana tieto požiadavky spĺňali a technológie ich výroby sa dostali na úroveň vysokého umenia.

Kalenie kovu sa vykonáva jeho zahriatím na teplotu nazývanú kritická. Jeho hodnota zodpovedá takému stavu materiálu, v ktorom dochádza k zvýšeniu entropie, čo vedie ku kryštalickejzmeny. Na zafixovanie tejto polohy musí byť predmet dostatočne rýchlo ochladený. Samozrejme, takýto popis procesu je extrémne zjednodušený, v skutočnosti je technológia zvyčajne oveľa komplikovanejšia. Týmto spôsobom sa však kov vytvrdzuje doma v prípadoch, keď sa zakúpený nástroj, napríklad sekera, príliš rýchlo otupí. Malo by sa pamätať na to, že tento postup nemožno opakovať viackrát, inak sa kov „unaví“, jeho vnútorné molekulárne väzby zoslabnú a nebude sa hodiť na nič okrem pretavenia.

kalenie kovu doma
kalenie kovu doma

Ako v každom inom biznise, ani tu sa nemôžete spoliehať na zásadu „čím viac, tým lepšie“. Na získanie požadovaných vlastností predmetu by sa mal zahriať na požadovanú teplotu. Bohužiaľ teplomer nemožno použiť. Metóda používaná na reguláciu teploty je tiež veľmi stará. Teplota je určená farbou žiary a po jej dosiahnutí prechádza kalenie kovu do ďalšej fázy - chladenia, na ktorú sa používa voda alebo olej.

indukčné kalenie
indukčné kalenie

Pochopenie účinku indukcie vedcami otvorilo novú stránku v technológiách spracovania kovov. Ukázalo sa, že hĺbka vyhrievanej vrstvy závisí od frekvencie prúdu.

V diagrame šípky znázorňujú vykurovacie zóny dielu a prechod zberných vedení.

Umožnilo sa povrchové kalenie kovu. Diel sa do bieleho tepla privedie nie ponorením do ohniska plameňa, ako to bolo v stredoveku, ale odporovým ohrevom prúdmi indukovanými cievkou, ktorá nemájej priamy kontakt. Táto technológia poskytuje jedinečné, na prvý pohľad protichodné vlastnosti: vonkajšok produktu môže byť pevný, ale vnútri plastový. Povrchové indukčné kalenie sa používa, keď sa vyžaduje pevnosť a krehkosť je neprijateľná.

Autorom teoretického zdôvodnenia a metód praktickej aplikácie tejto technológie bol v roku 1936 náš krajan - profesor V. P. Vologdin. Okrem fyzikálnych výhod je tento vývoj aj ekonomicky výhodný, pretože takmer všetka energia vyžarovaná induktorom sa využíva na ohrev obrobku.

Odporúča: