התקשות מתכת. שיטות מימי קדם ועד ימינו

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

תכונות פיזיות, בפרט, הקשיות של כל חומר, תלויות לא רק בהרכב הכימי שלו, אלא גם במבנה המולקולרי הגדול. דוגמה בולטת היא יהלום, המורכב מאותם אטומי פחמן כמו עופרת עיפרון רגילה. ברזל יכול גם להיות רך או קשה יותר, תלוי איך נוצר סריג הגביש שלו. המאפיין הזה של זה היה ידוע לאנשים במשך זמן רב, וכפי שקורה לעתים קרובות, הוא שימש במקור בטכנולוגיית נשק.

חיסום מתכת נהוגה זה מכבר בייצור חרבות וחרב. אומנותו של האקדח הייתה ליצור להב כזה שלא ישבר בקרב, ישמור על חדותו זמן רב ככל האפשר. חרב אביר, חרב סראסי, אוצר אביר רוסי או קטאנה של סמוראי עמדו בדרישות הללו, וטכנולוגיות הייצור שלהם הובאו לרמה של אמנות גבוהה.

חיסום מתכת נעשה על ידי חימום לטמפרטורה הנקראת קריטית. ערכו מתאים למצב כזה של החומר, שבו יש עלייה באנטרופיה, המובילה לגביששינויים. כדי לתקן את המיקום הזה, יש לקרר את האובייקט במהירות מספקת. כמובן, תיאור כזה של התהליך הוא פשוט ביותר; למעשה, הטכנולוגיה בדרך כלל הרבה יותר מסובכת. עם זאת, בדרך זו מתכת מתקשה בבית במקרים שבהם כלי שנרכש, למשל, גרזן, הופך משעמם מהר מדי. יש לזכור שלא ניתן לחזור על הליך זה פעמים רבות, אחרת המתכת "תתעייף", הקשרים המולקולריים הפנימיים שלה ייחלשו, והיא לא תתאים לכלום פרט להתכה מחדש.

כמו בכל עסק אחר, כאן אתה לא יכול להסתמך על העיקרון של "כמה שיותר יותר טוב." כדי לקבל את המאפיינים הרצויים של החפץ, יש לחמם אותו לטמפרטורה הרצויה. למרבה הצער, לא ניתן להשתמש במדחום. השיטה המשמשת לבקרה תרמית היא גם עתיקה מאוד. הטמפרטורה נקבעת לפי צבע הזוהר, וכאשר מגיעים אליו עוברת התקשות המתכת לשלב הבא - קירור, לשם שימוש במים או בשמן.

הבנה של השפעת האינדוקציה על ידי מדענים פתחה דף חדש בטכנולוגיות עיבוד מתכת. התברר שעומק השכבה המחוממת תלוי בתדירות הזרם.

בתרשים, החצים מציגים את אזורי החימום של החלק ואת המעבר של קווי האיסוף.

התקשות פני השטח של מתכת התאפשרה. החלק מובא לחום לבן לא על ידי טבילה באח הלהבה, כפי שהיה בימי הביניים, אלא על ידי חימום התנגדות על ידי זרמים המושרים על ידי סליל שאין לו.הקשר הישיר שלה. טכנולוגיה זו מספקת תכונות ייחודיות, במבט ראשון, סותרות: החלק החיצוני של המוצר יכול להיות מוצק, אבל פלסטיק מבפנים. נעשה שימוש בהתקשות אינדוקציה של פני השטח כאשר נדרש חוזק ושבריריות אינה מקובלת.

מחבר הביסוס התיאורטי ושיטות היישום המעשי של טכנולוגיה זו היה בשנת 1936 בן ארצנו - פרופסור V. P. וולוגדין. בנוסף ליתרונות הפיזיים, פיתוח זה מועיל גם מבחינה כלכלית, שכן כמעט כל האנרגיה הנפלטת מהמשרן משמשת לחימום חומר העבודה.