Kuinka kovettaa teräs - visuaalinen koe

Kaikille tuttu teräs on raudan ja hiilen seos. Puhdas rauta on muovattavaa ja pehmeää, sen laajuus on rajoitettu. Erilaiset terästuotteet ja terästuotteet muuttavat huomattavasti kovuutta ja taipuisuutta eri lämpökäsittelyjen aikana:

• Teräksen karkaisu koostuu kuumentamisesta korkeisiin lämpötiloihin ja nopeasta jäähdytyksestä öljyssä tai vedessä. Tuloksena on vahva, mutta hauras teräs.
• Teräksen karkaisu on päinvastainen prosessi, jolle on ominaista hidas jäähdytys lämmityksen jälkeen.

Terästuotteen asianmukainen karkaisu ja karkaisu mahdollistavat "keskipitkän" tai materiaalin, jolla on lisääntynyt lujuus ja kovuus. Lämpökäsittely antaa teräkselle taivuttaa ennen murtumista eikä hajoa hauraalla tavalla, mikä voi olla hyödyllinen monissa tuotteissa.
Teräksessä on seosaineita; erilainen koostumus johtaa siihen, että seokset voivat tarvita erilaisia ​​kuumennusaikoja ja lämpötiloja. Sekä erilaisia ​​jäähdytysmenetelmiä (nopeuksia).

Materiaalit ja välineet

Teräskovetuskokeiden suorittamiseksi tarvitsemme:

• kaasupoltin tai puhallin;
• kaksi terästä, luokan 1040 sauvaa (venäläinen vastine: art. 40 tai 49G);
• vesisäiliö kovettumiseen.

turvallisuus:
Kuumaa työtä suoritettaessa on lisätoimenpiteitä varmistettava asianmukainen turvallisuus. Teräksen lämmittäminen avotulella vaatii henkilökohtaiset suojaimet (käsineet ja lasit). Lisäksi tarvitaan sammutin, ämpäri vettä ja painajainen (arkkiasbesti).

Teräs karkaisu

Tarkastamme jälleen palontorjunta- ja henkilönsuojaimien saatavuuden ja käytettävyyden. Aloittaminen:
Taivuta tangomme kirjaimen "U" muodossa.
Kytke kaasu päälle ja sytytä kaasupoltin. Varmista, että taskulamppu osoittaa poispäin sinusta. Varmista, että kukaan muu ei ole yhden metrin päässä polttimesta, kun se palaa. Pysäytä hätätilanteessa sammutin.
Laitoimme sauvan "U" kaarevan osan liekin kuumin osaan pitäen teräsvarren molemmat päät.
Liekin kuumin osa on pieni kartio, joka on noin puolet taskulampun pituudesta. Varmista, että kiertää tankoa, kun sitä lämmitetään liekillä, tämä varmistaa tasaisen lämmityksen. Suurimmassa kuumennuskohdassa alkaa raudan, hiilen ja seostavien komponenttien atomien uudelleenjärjestelyt.
Kun sauva kuumennuspaikassa muuttuu kirkkaan oranssiksi, poista sauva liekistä ja upota se nopeasti astian sisällä olevaan veteen, kuten kuvassa näkyy (kutsutaan "sukupuuttoon"). Karkaisu vähentää atomien liikettä, ja sitä voidaan pitää teräsatomien "jäädytyksenä" uudessa paikassa. Tällä hetkellä atomit ovat epävakaassa asemassa.
Toista vaiheet 3 ja 4 toisella teräspalkilla.
Ota toinen terästanko ja koveta se kuumentamalla taskulampulla 10 sekunnin ajan. Älä karkaisna ensimmäistä terästankoa! Asennettuaan sen vesisäiliöön, tehdään teräksen toisiokarkaisu tai karkaisu. Tämä antaa metalliatomien "rentoutua" ja asettua vakaampaan asemaan.
Suoristamme molemmat tangot havainnollistaaksesi eroa mekaanisissa ominaisuuksissa. Ensimmäinen sauva (sauva, jota ei toissijaisesti kovettunut) on hyvin hauras ja rikkoutuu, koska atomit eivät ole vakaassa asennossa.
Toinen sauva, joka on uudelleenlämmitetty ja kovetettu (vapautettu) toisen kerran, taipuu, mutta ”U” -muoto säilyy. Koska tämä sauva oli kovetettu ja karkaistu, atomien annettiin “rentoutua” vakaaseen asentoon, materiaalista tuli vahvempi ja kovempi menettämättä vastustuskykyä muodonmuutoksille.

Tulokset

Tämä esimerkki vähän seostetun hiiliteräksen yksinkertaisimmasta sammutuksesta ja karkaisusta osoitti lämpökäsittelyn mahdollisuudet ja sen vaikutuksen metallin fysikaalisiin ominaisuuksiin.
Alkuperäinen artikkeli englanniksi