تصلب المعدن. طرق من العصور القديمة إلى العصر الحديث

الخصائص الفيزيائية، على وجه الخصوص، صلابة أي مادة، لا تعتمد فقط على التركيب الكيميائي، ولكن أيضا على التركيب الجزيئي الأكبر. ومن الأمثلة البارزة على ذلك الماس، الذي يتكون من ذرات الكربون نفسها كقصاص قلم رصاص تقليدي. الحديد يمكن أيضا أن تصبح ليونة أو أصعب، اعتمادا على كيفية تشكيلها شعرية الكريستال. ومن المعروف أن هذه الخاصية للناس لفترة طويلة، وكما يحدث في كثير من الأحيان، كان ينتشر في البداية في تقنيات الأسلحة.

كان تصلب المعادن من العصور القديمة يمارس في صناعة السيوف والسيوف. وكان فن تاجر السلاح لخلق مثل هذه شفرة، والتي لا كسر في المعركة، وسوف تبقى حادة قدر الإمكان لأطول فترة ممكنة. وسيف فارس، صابر السراسن، مهرج فارس فارس أو كاتان السامرائي تلبية هذه المتطلبات، وتم جلب تكنولوجيا إنتاجها إلى مستوى الفن العالي.

يتم تصلب المعدن عن طريق تسخينه إلى درجة حرارة تسمى الحرجة. تقابل قيمته حالة مادية تحدث فيها زيادة في الإنتروبيا، مما يؤدي إلى تغيرات بلورية. لإصلاح هذا الموقف، الكائن يحتاج إلى تبريد بسرعة كافية. وبطبيعة الحال، فإن هذا الوصف من عملية تبسيط للغاية، في الواقع التكنولوجيا هي عادة أكثر تعقيدا بكثير. ومع ذلك، فمن هذا الأسلوب الذي يجعل تصلب المعدن في المنزل في تلك الحالات عندما يكون أداة شراؤها، على سبيل المثال، فأس، هو سريع جدا جدا. وينبغي أن نتذكر أنه من المستحيل تكرار هذا الإجراء عدة مرات، وإلا فإن المعدن سوف "تعبت"، وسوف تضعف الروابط الجزيئية الداخلية، وباستثناء ذوبانه لن تفعل أي شيء.

وكما هو الحال في أي حالة أخرى، لا يمكن للمرء أن يعتمد على مبدأ "كلما كان ذلك أفضل". للحصول على الخصائص المطلوبة للكائن، ينبغي تسخينه إلى درجة الحرارة المطلوبة. لسوء الحظ، لا يمكن استخدام ميزان الحرارة. الطريقة المستخدمة للحرارة هي أيضا قديمة جدا. يتم تحديد درجة الحرارة حسب لون الوهج، وعندما يتم الوصول إليه، تصلب المعدن إلى المرحلة التالية - التبريد، والتي يتم استخدام الماء أو الزيت.

وفهم تأثير علماء الاستقراء فتح صفحة جديدة في تكنولوجيا تصنيع المعادن. اتضح أن عمق الطبقة الساخنة يعتمد على وتيرة التيار.

في الرسم البياني، تظهر الأسهم مناطق التدفئة من الجزء ومرور خطوط التدخل.

أصبح تصلب السطح من المعدن ممكنا. حتى الحرارة البيضاء، يتم جلب التفاصيل لا عن طريق الغمر في اللهب، كما كان في العصور الوسطى، ولكن بسبب التسخين مقاوم التيارات التي يسببها لفائف التي ليس لها اتصال مباشر معها. توفر هذه التكنولوجيا فريدة من نوعها، للوهلة الأولى، خصائص متناقضة: من خارج المنتج يمكن أن يكون من الصعب، ولكن داخله من البلاستيك. يتم استخدام تصلب الحث السطحية في الحالات التي تكون فيها القوة مطلوبة وعدم جواز الهشاشة.

وكان صاحب مبرر النظري ومنهجية التطبيق العملي لهذه التكنولوجيا في عام 1936 مواطننا - أستاذ ف. Vologdin. بالإضافة إلى المزايا المادية، وهذا التطور هو أيضا مفيد اقتصاديا، حيث أن جميع الطاقة المنبعثة من مغو يستخدم لتسخين الشغل.