Was ist die Oberfläche von Stahl Härten? Warum Oberflächenhärtung verwenden?

Art Wärmebehandlung von Metallen für die Menschheit seit langem bekannt. Sie sind Meister in der Herstellung von Werkzeugen und Waffen insbesondere beschäftigt, sie Besitz ihrer eigenen nahmen oder wurden jahrelang trainiert in anderen Fachleuten, erfahrener. Geheimnisse geheim gehalten, die, natürlich, um die Geschwindigkeit der Verbreitung von Technologie reduziert, aber es erhöht die Wettbewerbsfähigkeit eines produktspezifischen Einsatz des jeweiligen Herstellers. Eine der Methoden des Mittel Plattner war Oberflächenhärtung, welche die Schneidkanten und scharfe Klingen und sabers besondere Härte verleiht, mit der Flexibilität der Klinge kombiniert. Heute ist diese Eigenschaften, ist nichts Neues, wurde die Technologie weit verbreitet und gewann allgemeine Verbreitung.

Für das, was es ist alles die durchschnittliche Person zu wissen?

Dieser Artikel Spezialisten in thermischem Metall scheinen wahrscheinlich, eine Reihe von Plattitüden und bekannten Tatsachen. Darüber hinaus könnten sie einige Abweichungen in der Terminologie finden. Die Informationen sind nicht für sie bestimmt sind, sie an Menschen gerichtet, weit weg von der Industrie, Amateure, die im Unterschied in der Stärke einer guten Klinge mit einem normalen Tisch oder einem Klappmesser, Oberflächenhärtung des Volumens und ähnlichen Fragen interessiert sind. Der Kauf der einen oder andere direkt im Haushalt Elemente ist der Verbraucher mit einer deutlichen Preisdifferenz gegenüber. Der Verkäufer kann nicht immer kompetent und klar erklären , warum ein Werkzeug (ein Schraubenschlüssel, zum Beispiel) viel teurer als die anderen ist , wenn die gesamte äußere Ähnlichkeit. Er wird wahrscheinlich zu versuchen, unverständlich zu den gewöhnlichen Menschen auf der Straße Konzepte und Begriffe „Gehirn zu täuschen“. Übersetzt in die Alltagssprache, würde bedeuten , diese Erklärungen , dass der Schlüssel gebrochen ist oder wird länger dauern und wird viel weniger oft (wenn der Kunde wünscht , ein Messer zu kaufen) erfordern schärfen. „Randschichthärten!“ – auf mysteriöse Weise die Ursache des Verkäufers zeigen, seine Augen auf einer imaginären Freude rollen. Was ist das?

Die entgegengesetzten Eigenschaften in einem Produkt

Wie aus Phrasen der Wärmebehandlung in diesem Fall klar, nur eine dünne äußere Schicht des Gegenstandes unterzogen. Die Tatsache, dass der Stahl erfordert Härten, vage alles erraten, auch diejenigen, die nicht wissen, was es ist. Das ist, was von dem üblichen „Stück Eisen“ anders ist, weich und spröde. Aber warum eine solche Ehre genießt es die Oberfläche? Temperieren wird verwendet, um die Eigenschaften des Metalls zu verändern, nicht wegen einer gewissen Verbesserung, da es sehr oft erklärt. Qualität, nützlich in einigen Fällen wird für andere schädlich. Die Datei ist hart, denn es ist leicht, Eisen, Aluminium oder Bronze zu verarbeiten, aber wenn Sie versuchen, es zu biegen, oder trifft es mit einem Hammer, wird es knacken. Das gleiche gilt für das Sägeblatt, bricht oft im falschen Winkel schneiden. Um die Härte mit der Flexibilität und Plastizität zu ergeben kombiniert angewandt Oberflächenhärtung. Nachdem die Produkteigenschaften Qualität, manchmal das Gegenteil charakteristisch für unterschiedliche Kristallstrukturen kombinieren. Jetzt müssen wir in die Details von einigen der Materialwissenschaften vertiefen.

Der einfachste Begriff Polymorphismus Metalle

Dasselbe Metall kann in Abhängigkeit von der Form des Kristallgitters, besitzen unterschiedliche physikalische Eigenschaften (Härte, Zähigkeit, Dehnbarkeit, Flexibilität, Elastizität und t. D.) Diese Fähigkeit, die mechanischen Parameter sich ändern wird Polymorphismus genannt. Vor langer Zeit, Herstellung primitive Proben von Waffen, die Menschen haben bemerkt, dass der eine oder andere ein Schwert oder cutlass gut stellte sich heraus, er behält die Schärfe länger und nicht zu brechen. Natürlich waren unsere Vorfahren mit der molekularen Struktur des Metalls nicht vertraut sind, bevor sie alle intuitiv und empirisch ging. Somit empirisch, entdeckten sie, dass das Licht der Farben, wenn der Punkt von Wärme, von seiner Temperatur abhängt. Mit der schnellen Abkühlung im Metall, das sich ändert, wird es immer schwieriger, oder erwirbt Flexibilität. Wenn es wieder erwärmt, wird es wieder so, wie er war, und manchmal schlechter. Bis dahin gebildeten ganz bestimmte Vorstellungen über das, was sein sollte, zum Beispiel, das perfekte Jagdmesser. Oberflächenhärtung ist auch schon, aber häufiger verwendete die so genannte lokale, dh solche, bei denen den verwendeten festen Kante schneidet, flexibel – in der Mitte der Klinge und der Klingenabschnitt neben dem Griff – Kunststoff (es ist besser, ein wenig zu biegen, aber nicht brechen).

Was passiert im Innern

Ohne auf spezifische Details, sei darauf hingewiesen, dass die gehärtete Stahlkonstruktion ist aus drei Haupttypen: martensitischen, Troostit und Sorbit. Das Verhältnis dieser Kristallstrukturen und sind abhängig mechanische Eigenschaften. In diesem Fall spielt es keine Rolle, wer von ihnen und wie die Härte zu beeinflussen. Das Ergebnis hängt davon ab, wie das Metall warm, und wie schnell wird es abgekühlt. Somit kann eine Oberflächenhärtung auftreten, wenn die Temperatur der oberen Schicht und anschließendes Abkühlen oder durch die Auswirkungen der externen Wärmemedium (Flüssigkeit, üblicherweise Öl, Wasser und Kochsalzlösung, Luft oder anderen Mitteln) erhöht oder von dessen teilweisen Rückzug in das Produkt. Somit polymorphe Umwandlungen in den Schichten auftreten, je nach dem Grad der Erreichung der kritischen Temperatur, um die Bildung einer neuen kristallinen Struktur zu beeinflussen.

Als Ergebnis gibt es eine Änderung in den folgenden Bereichen:

– Ober, erfahren hat Härten.

– intermediate, teilweise gehärtet. Es wird auch die Wärmeeinflusszone genannt.

– Bereich verringerter Härte.

– Der innere Teil nicht verändert.

Verfahren zur Oberflächenhärtung

Erstellen Sie eine obere Schicht mit einer hohen Härte, in mehrfacher Hinsicht. Eisenbahnwagen mit Federn Federn gerade gezündete kleine Metallkugeln (shot), eine Dichtfläche zu schaffen, mit dem Innenvolumen des Metalls ausreichend duktil ist ein langfristige mechanische Beanspruchung zu widerstehen. Es gilt als die älteste Methode der schnell ein Thema über offenes Feuer erhitzt wird, durch Sprühen oder Strahlströmung begleitet. Es ist für diese Technologie die traditionelle östliche Kurve besteht die Klinge (KARAMBIT). Oberflächenhärtung kann hergestellt und durch intensive Kühlung werden. Bekannt sind auch Gasplasma, Induktion, Laser, und andere Verfahren. Einige von ihnen lieber näher bleiben.

HDTV

In der Mitte der 30-er Jahren erfunden sowjetischer Wissenschaftler VP Vologdin Verfahren für vorbestimmte unebene-close Details der molekularen Struktur zu erreichen hochfrequente Ströme verwendet wird. Maschinenbau entwickelt sich schnell, benötigt die Industrie Technologie, um die Massenproduktion ohne Abstriche an der Qualität zu gewährleisten. Oberflächenhärtung von HD ist auf das Phänomen der Induktion basiert. Die Besonderheit des Verfahrens besteht darin, erhitzte Schichtdicke auf der Frequenz und Stärke des Stroms in dem Strahlungs Rahmen abhängig ist. Wenn dieses Ergebnis sehr wahrscheinlich ist, erwarten, daher wird die Qualitätskontrolle erheblich vereinfacht. Darüber hinaus ist das Verfahren anwendbar auf die Behandlung von Gesamt Produkte und Komponenten, wie Kurbelwellen und anderen großen Objekten, die durch die Induktionsspule bewegt werden kann, der Reihe nach über die gesamte Länge freigelegt wird. Bei dieser Technologie ist es schwierig, die Parameter zu wählen kleine und flache Objekte, wie zum Beispiel eines Messer zu verarbeiten. Oberflächenhärtung Hochfrequenzstrom für die Waren relativ sperrig, Festigkeit und Verschleißfestigkeit, die von den mechanischen Eigenschaften der äußeren Schicht abhängt.

Funktionen der Anwendung des Verfahrens HDTV

Das Verfahren wurde in der rasanten Entwicklung der Maschinenindustrie, das Hauptproblem für die Verteidigungsfähigkeit der UdSSR entwickelt, die eine Manifestation der Besonderheiten ihrer Anwendung war. Die wichtigsten Details von Traktoren, Panzer, Fahrzeuge oder Flugzeuge haben Dimensionen, die nicht zulassen, dass sie im Rahmen des kompakten Induktor zu platzieren, für jeden von ihnen Fertigungsanlagen zu teuer war, und wenn es auf der größten Größe basiert getan wird, wird die Energiekosten enorm. Jedoch wird Induktions Oberflächenhärtung auf alle Produkte angewendet wird, von einem relativ klein bis groß. Beispielsweise sind die Zahnräder auf hohe Frequenz sequentiell Wende exposed „Zahn um Zahn.“ Kontinuierlich erwärmt sukzessive Elemente von Kurbelwellen und Getriebewellen, im Inneren des feststehenden Rahmens des Induktors bewegt wird, wobei der Kühler (sprayer) in den Prozess unmittelbar nach dem er enthalten ist. Der Endknoten Einstellung wird sofort Bewässerungswasser spritzt Werkstück durchgeführt (daher der Name, mit einem Konsonant „spray“).

Jedoch können Produkte mit einer geringen Oberflächenhärtung vollständig in der Induktionsspule angeordnet und so gut gekühlt.

Laser

Dieses Gerät ist derzeit weit verbreitet in verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit verwendet, und hat in der Metallverarbeitung eingesetzt. Das Verfahren erfordert keine Kühlung, als Aufprallträger und kurzzeitig auf der obersten Schicht des Metalls auswirkt, die gewünschten Änderungen in der Kristallstruktur verursacht. „Laser Schärfen“ ist wirklich keine Notwendigkeit , langer wisecrack bietet Schneidwerkzeug (meist für sie und angewandt wird ), wenn die Produktion von ihm wirklich diese Methode angewandt wird. Es sollte jedoch bedacht werden, dass auf die Wahrheit nicht in unserem Zeitalter der gefälschten Etikett auf dem Produkt nicht immer entsprechen. Manchmal ist eine solche Narbe an einer Straße eingerichtet und verkauft Stall einige billige nozh- „Schmetterling“. Oberflächenhärtung durch Laserstrahl – nicht billig Technologie ist es nur zu führenden Herstellern von Werkzeugen zur Verfügung.

kalt

Die physikalische Grundlage des Verfahrens war die Entdeckung des Phänomens der Härte von Stahl als Ergebnis Transfer Austenitstruktur in den Martensit in der Tiefkühltruhe erhöht. Hergestellte Eine solche Oberflächenhärteverfahren entwickelt A. P. Gulyaevym, N. A. S. Minkevichem und Sternberg in der UdSSR. Sie ist anwendbar auf Kohlenstoff (mehr als 0,5 Prozent der C enthält) und Edelstahl für spezielle Zwecke, wie beispielsweise für die Herstellung von Hochgeschwindigkeits – Schneidwerkzeugen und anderen speziellen Werkzeuge Produkten hergestellt.

elektrische Heizung

Im allgemeinen ist es auf dem gleichen Prinzip wie Induktionshärten aufgebaut, mit dem einzigen Unterschied, daß der Heizwiderstand auf Kosten der Weitergabe großer Stromwerte und Widerstandskomponenten hergestellt ist. Die Frequenz der angelegten Spannung in der gleichen Art und Weise wirkt sich die Tiefe der Schicht erhitzt wird, und je höher sie ist, desto mehr ist es dünner. Die Oberflächenhärte kann von einem Bruchteil eines Millimeters bis zu einigen seiner Einheiten erhöht werden. Es hängt von den Anforderungen des Produkts und seine Größe. Im Vergleich mit dem Verfahren des elektrischen Widerstand HDTV aus einem breiteren Bereich von Strömen, die Temperaturen und den Tiefen der Schichten. Damit beispielsweise hergestellt werden kann, ist so massiv und erfordert eine besondere Qualität Artikel wie ein Bajonett des Soldaten. Oberflächen elektrische Heizung Härten erfordern technologisch Kühlbetrieb in Öl, Wasser oder anderen teploprinimayuschih Mitteln kalibriert.

Befund

Somit ist eine Hauptaufgabe der Oberflächenhärtung eine solche Verteilung der Kristallstruktur innerhalb des Artikels, wobei das Innere sind Spezies Troostit oder Sorbitol und Außenschicht Martensit gebildet wird. Dies kann durch verschiedene Verfahren erreicht werden, von der einfachsten und ältesten zu den technologisch fortschrittlichsten und modern. In jedem Einsatzstahl Qualität erfordert hohe Geschicklichkeit und Genauigkeit der Einhaltung der Regeln der Technik. Das Produkt hergestellt wird, nach den Regeln, kann nicht billig sein. Aus diesem Grunde ist es teuer und ein gutes Küchenmesser und KARAMBIT. Oberflächenhärtung des Laserstrahls ist am häufigsten nur Werkzeuge zum Schneiden.