რა არის ფოლადის ზედაპირის გამკვრივება? რისთვის გამოიყენება ზედაპირის გამკვრივება?

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ლითონების თერმული დამუშავების ხელოვნება კაცობრიობისთვის დიდი ხანია ცნობილია. ხელსაწყოების და განსაკუთრებით იარაღის წარმოებაში ჩართული ხელოსნები დამოუკიდებლად ითვისებდნენ მას ან მრავალი წლის განმავლობაში სწავლობდნენ სხვა უფრო გამოცდილ სპეციალისტებთან. საიდუმლო ინახებოდა საიდუმლოდ, რამაც, რა თქმა უნდა, შეანელა ტექნოლოგიის გავრცელება, მაგრამ გაზარდა პროდუქციის კონკრეტული მწარმოებლის კონკურენტუნარიანობა კონკრეტული მიზნისთვის. შუასაუკუნეების ჯავშანტექნიკის ერთ-ერთი ტექნიკა იყო ზედაპირის გამკვრივება, რაც ხმლებისა და საბერების საჭრელ კიდეებს და წერტილებს აძლევს განსაკუთრებულ სიმტკიცეს, დანის მოქნილობასთან ერთად. დღეს ასეთი თვისებები აღარავის უკვირს, ტექნოლოგიები მასიური და ფართოდ გავრცელდა.

რატომ იცის ეს ყველაფერი ჩვეულებრივმა ადამიანმა?

ეს სტატია თერმული ლითონის დამუშავების სპეციალისტებისთვის, დიდი ალბათობით, მოჩვენებითი და ცნობილი ფაქტების ერთობლიობად გამოიყურება. გარდა ამისა, მათ შეიძლება აღმოაჩინონ გარკვეული უზუსტობები ტერმინოლოგიაში. წარმოდგენილი ინფორმაცია მათთვის არ არის განკუთვნილი, ის მიმართულია მეტალურგიისგან შორს მყოფ ადამიანებს, მოყვარულებს,ვისაც აინტერესებს, რით განსხვავდება ჩვეულებრივი მაგიდა ან დასაკეცი დანა სიმტკიცით კარგი პირისგან, ზედაპირის გამკვრივება მოცულობითი გამკვრივებისგან და მსგავსი საკითხები. შინამეურნეობაში საჭირო ამა თუ იმ ნივთის ყიდვისას მომხმარებელი აწყდება ფასის მნიშვნელოვანი სხვაობის წინაშე. გამყიდველი ყოველთვის ვერ ხსნის კვალიფიციურ და გასაგებად, რატომ არის ერთი ხელსაწყო (მაგალითად, გასაღები) ბევრად უფრო ძვირი, ვიდრე სხვა ზოგადი გარეგანი მსგავსებით. ის, დიდი ალბათობით, შეეცდება „გაფხვიეროს ტვინი“ცნებებითა და ტერმინებით, რომლებიც გაუგებარია ჩვეულებრივი ერისკაცისთვის. ჩვეულებრივ ენაზე თარგმნილი, ეს ახსნა ნიშნავს, რომ რეგულირებადი გასაღები არ გატყდება და აღარ გაძლებს, ხოლო სიმკვეთრე საჭირო იქნება გაცილებით იშვიათად (თუ კლიენტს სურს შეიძინოს დანა). "ზედაპირის გამკვრივება!" - გამყიდველი იდუმალ მიუთითებს მიზეზზე და მოჩვენებითი სიამოვნებით ატრიალებს თვალებს. რა არის ეს?

საპირისპირო თვისებები ერთ პროდუქტში

როგორც ფრაზიდან ირკვევა, ამ შემთხვევაში მხოლოდ პროდუქტის გარე თხელი ფენა ექვემდებარება თერმულ დამუშავებას. ის, რომ ფოლადი მოითხოვს გამკვრივებას, ბუნდოვნად გამოიცნობს ყველა, თუნდაც ის, ვინც საერთოდ არ იცის რა არის. ამით განსხვავდება ის ჩვეულებრივი "რკინის ნაჭერისგან", რბილი და მტვრევადი. მაგრამ რატომ არის ზედაპირული, რომელიც სარგებლობს ასეთი პატივით? გამკვრივება გამოიყენება ლითონის თვისებების შესაცვლელად და არა რაიმე სახის გაუმჯობესების მიზნით, როგორც ამას ხშირად აცხადებენ. ხარისხი, ზოგ შემთხვევაში სასარგებლო, ზოგ შემთხვევაში საზიანო ხდება. ფაილი რთულია, რადგან მათთვის ადვილია რკინის, ალუმინის ან ბრინჯაოს დამუშავება, მაგრამ თუ ცდილობთ მის მოხრასან ჩაქუჩით დაარტყამს, გაიბზარება. იგივე ეხება ხერხის დანას, რომელიც ხშირად არასწორი ჭრის კუთხით იშლება. მოქნილობასთან ან მოქნილობასთან ერთად სიხისტის მინიჭების მიზნით, გამოიყენება ზედაპირის გამკვრივება. ამის შემდეგ, პროდუქტის თვისებები შეიძლება აერთიანებს სხვადასხვა კრისტალური სტრუქტურისთვის დამახასიათებელ თვისებებს, ზოგჯერ საპირისპირო. ახლა ჩვენ უნდა ჩავუღრმავდეთ მატერიალურ მეცნიერებას.

უმარტივესი იდეები ლითონების პოლიმორფიზმის შესახებ

ერთსა და იმავე ლითონს, ბროლის გისოსის ფორმის მიხედვით, შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული ფიზიკური თვისებები (სიხისტე, სიბლანტე, დრეკადობა, მოქნილობა, ელასტიურობა და ა.შ.) მექანიკური პარამეტრების შეცვლის ამ უნარს პოლიმორფიზმი ეწოდება. დიდი ხნის წინ, პრიმიტიული იარაღის დამზადებისას, ხალხმა შეამჩნია, რომ ესა თუ ის ხმალი ან სასულიერო პირი უფრო წარმატებული აღმოჩნდა, ის უფრო დიდხანს ინარჩუნებს სიმკვეთრეს და არ ტყდება. რა თქმა უნდა, ჩვენი წინაპრები არ იცნობდნენ ლითონის მოლეკულურ სტრუქტურებს, ისინი ყველაფერს ინტუიციურად და ემპირიულად მივიდნენ. ასე რომ, ემპირიულად მათ აღმოაჩინეს, რომ თუ წვერი თბება, მაშინ მისი ტემპერატურა დამოკიდებულია ბზინვარების ჩრდილებზე. სწრაფი გაგრილებით, მეტალში რაღაც იცვლება, ის ან რთულდება, ან უფრო მოქნილი. ხელახლა გაცხელების შემთხვევაში ისევ იგივე ხდება და ზოგჯერ უარესიც. იმ დროისთვის საკმაოდ კონკრეტული იდეები ჩამოყალიბდა იმის შესახებ, თუ როგორი უნდა იყოს, მაგალითად, იდეალური სანადირო დანა. ზედაპირის გამკვრივებაც მაშინ გამოიყენებოდა, მაგრამ უფრო ხშირადგამოიყენებოდა ეგრეთ წოდებული ლოკალური, ანუ ის, რომელშიც წერტილი იყო მყარი, დანის შუა მოქნილი და სახელურის მიმდებარე ნაწილი პლასტიკური იყო (ცოტა დაიხაროს, მაგრამ არ გატყდეს)

რა ხდება შიგნით

კონკრეტულ დეტალებში ჩასვლის გარეშე, უნდა აღინიშნოს, რომ გამაგრებული ფოლადის სტრუქტურა სამი ძირითადი ტიპისაა: მარტენზიტური, ტროოსტიტი და სორბიტური. მექანიკური მახასიათებლები დამოკიდებულია ამ კრისტალური წარმონაქმნების თანაფარდობაზე. ამ შემთხვევაში, არ აქვს მნიშვნელობა რომელი მათგანი და როგორ მოქმედებს სიმტკიცეზე. შედეგი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად ცხელია ლითონი და რამდენად სწრაფად გაცივდება. ამრიგად, ზედაპირის გამკვრივება შეიძლება მოხდეს ზედა ფენის ტემპერატურის მატებით და შემდგომი გაგრილებით, ან გარე გარემოში სითბოს გადაცემის შედეგად (სითხეები, ყველაზე ხშირად ზეთი, წყალი და მარილწყალი, ჰაერი ან სხვა აგენტები), ან მისი ნაწილობრივი გაქცევა პროდუქტში. ამ შემთხვევაში პოლიმორფული გარდაქმნები ხდება ფენებად, რაც დამოკიდებულია კრიტიკულ ტემპერატურაზე მიღწევის ხარისხზე, რაც გავლენას ახდენს ახალი კრისტალური სტრუქტურის ფორმირებაზე.

შედეგად, არის ცვლილება შემდეგ ზონებში:

- ზედა გამაგრებული.

- შუალედური, ნაწილობრივ გამაგრებული. მას ასევე უწოდებენ სიცხეზე დაზარალებულ ზონას.

- შემცირებული სიხისტის ფართობი.

- უცვლელი ინტერიერი.

ზედაპირის გამკვრივების მეთოდები

შექმენით ზედა ფენაგაიზარდა სიხისტე, რამდენიმე გზით. რკინიგზის ვაგონის ზამბარებს უბრალოდ ესვრიან ლითონის პატარა ბურთულებით (გასროლით), რომლებიც ქმნიან ზედაპირულ დალუქვას, ხოლო ლითონის შიდა მოცულობა საკმარისად პლასტიკური რჩება, რომ გაუძლოს ხანგრძლივ მექანიკურ სტრესს. უძველეს მეთოდად მიჩნეულია ობიექტის სწრაფ გათბობა ღია ცეცხლზე, რომელსაც თან ახლავს შესხურება ან ჭავლური ნაკადი. სწორედ ამ ტექნოლოგიით მზადდება ტრადიციული აღმოსავლური მოხრილი დანა (კარამბიტი). ზედაპირის გამკვრივება ასევე შეიძლება განხორციელდეს ინტენსიური გაგრილების საშუალებით. ცნობილია აგრეთვე გაზ-პლაზმური, ინდუქციური, ლაზერული და სხვა მეთოდები. ზოგიერთ მათგანზე ღირს საუბარი.

HDTV

1930-იანი წლების შუა ხანებში საბჭოთა მეცნიერმა ვ.პ. ვოლოგდინმა გამოიგონა მეთოდი მოცემული არაერთგვაროვანი მოლეკულური სტრუქტურის დიდ ნაწილებზე მაღალი სიხშირის დენების გამოყენებით. მექანიკური ინჟინერია სწრაფად განვითარდა, ინდუსტრიას სჭირდებოდა ტექნოლოგიები, რომლებიც უზრუნველყოფდნენ მასობრივ წარმოებას ხარისხის შეწირვის გარეშე. HDTV-ის ზედაპირის გამკვრივება ეფუძნება ინდუქციის ფენომენს. მეთოდის თავისებურება მდგომარეობს გაცხელებული ფენის სისქის დამოკიდებულებაში გამოსხივების მარყუჟში დენის სიხშირეზე და სიდიდეზე. ამ შემთხვევაში შედეგი პროგნოზირებადია დიდი ალბათობით, შესაბამისად ხარისხის კონტროლი მნიშვნელოვნად გამარტივებულია. გარდა ამისა, მეთოდი გამოიყენება მთლიანი პროდუქტებისა და შეკრებების დასამუშავებლად, როგორიცაა ამწეები და სხვა დიდი ობიექტები, რომლებიც შეიძლება გადაადგილდეს ინდუქტორის გასწვრივ, თანმიმდევრულად.გამოაშკარავება მთელ სიგრძეზე. ამ ტექნოლოგიით ძნელია პარამეტრების არჩევა მცირე და ბრტყელი საგნების დასამუშავებლად, როგორიცაა დანა. ზედაპირის გამკვრივება მაღალი სიხშირის დენებით გამოიყენება შედარებით ნაყარი პროდუქტებისთვის, რომელთა სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა დამოკიდებულია ზედა ფენის მექანიკურ თვისებებზე.

HDTV მეთოდის გამოყენების თავისებურებები

მეთოდი შემუშავდა სსრკ-ს თავდაცვის პოტენციალის მთავარი, მანქანათმშენებლობის მრეწველობის სწრაფი განვითარების პირობებში, რაც გამოიხატა მისი გამოყენების სპეციფიკაში. ტრაქტორების, ტანკების, ავტომობილების ან თვითმფრინავების ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილები არ არის საკმარისად დიდი იმისთვის, რომ მოთავსდეს კომპაქტური ინდუქტორის ჩარჩოში, ძალიან ძვირი ღირდა თითოეული მათგანისთვის აღჭურვილობის დამზადება და თუ იგი დამზადებულია უდიდესი ზომების მიხედვით, მაშინ ენერგიის ხარჯები უზარმაზარი გახდა. თუმცა, ინდუქციური შემადგენლობის გამკვრივება გამოიყენება ნებისმიერ პროდუქტზე, შედარებით მცირედან უზარმაზარამდე. მაგალითად, გადაცემათა კოლოფი ექვემდებარება HDTV-ს თანმიმდევრულად, აბრუნებს კბილ-კბილს. ამწეების და კარდანის ლილვების ელემენტები მუდმივად და თანმიმდევრულად თბება, მოძრაობს ინდუქტორის ფიქსირებულ ჩარჩოში, ხოლო ქულერი (სპრეიერი) შედის ტექნოლოგიურ პროცესში მის შემდეგ. აპარატის ბოლოს, სამუშაო ნაწილს დაუყოვნებლივ ასხურებენ წყლით (აქედან გამომდინარე, სახელი, თანხმოვანი „სპრეი“).

ისე, მცირე გამკვრივების ზედაპირის მქონე პროდუქტები მოთავსებულია ინდუქტორში მთლიანობაში და გაცივდება იგივე გზით.

ლაზერი

ეს მოწყობილობაჩვენს დროში, რომელიც საკმაოდ ფართოდ გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის სხვადასხვა დარგში, იპოვა გამოყენება ლითონის დამუშავებაში. მეთოდი არ საჭიროებს შემდგომ გაგრილებას, ვინაიდან სხივის ზემოქმედება ხანმოკლეა და ის გავლენას ახდენს ლითონის ზედა ფენაზე, რაც იწვევს კრისტალურ სტრუქტურაში სასურველ ცვლილებებს. „ლაზერული სიმკვეთრე“ნამდვილად უზრუნველყოფს საჭრელი ხელსაწყოს დიდი ხნით სიმკვეთრის საჭიროებას (ძირითადად მათთვის გამოიყენება), თუ ეს მეთოდი ნამდვილად გამოიყენება მის წარმოებაში. თუმცა, გასათვალისწინებელია, რომ ჩვენს ყალბ ხანაში წარწერა პროდუქტზე ყოველთვის არ შეესაბამება სიმართლეს. ზოგჯერ ქუჩის სადგომზე გაყიდული იაფფასიანი "პეპელა" დანაც ამშვენებს ამ ბრენდს. ლაზერის სხივით ზედაპირის გამკვრივება ძვირადღირებული ტექნოლოგიაა, ის ხელმისაწვდომია მხოლოდ წამყვანი ხელსაწყოების მწარმოებლებისთვის.

ცივი

მეთოდის ფიზიკურ საფუძველს წარმოადგენდა ღრმა გაყინვის დროს ავსტენიტური სტრუქტურის მარტენზიტზე გადასვლის შედეგად ფოლადის სიხისტის გაზრდის ფენომენის აღმოჩენა. ასეთი ზედაპირის გამკვრივება ხორციელდება სსრკ-ში A. P. Gulyaev-ის, N. A. Minkevich-ის და S. S. Shtenberg-ის მიერ შემუშავებული მეთოდის მიხედვით. იგი გამოიყენება ნახშირბადზე (შეიცავს 0,5 პროცენტზე მეტ C-ს) და შენადნობ ფოლადს სპეციალური მიზნებისთვის, როგორიცაა მაღალსიჩქარიანი საჭრელების და სხვა სპეციალური ხელსაწყოების წარმოებისთვის.

ელექტრო გათბობა

ზოგადად, იგი აგებულია იმავე პრინციპით, როგორც ინდუქციური გამკვრივება, იმ განსხვავებით, რომ გათბობა რეზისტენტულია, ამის გამოდიდი მნიშვნელობების გამტარი დენი და ნაწილის წინააღმდეგობა. შეყვანის ძაბვის სიხშირე ანალოგიურად მოქმედებს გაცხელებული ფენის სიღრმეზე და რაც უფრო მაღალია, მით უფრო თხელია. გაზრდილი სიხისტის ზედაპირი შეიძლება მერყეობდეს მილიმეტრის ფრაქციებიდან მის რამდენიმე ერთეულამდე. ეს დამოკიდებულია პროდუქტის მოთხოვნებზე და მის ზომებზე. HDTV-სთან შედარებით, ელექტრორეზისტულ მეთოდს აქვს დენების, ტემპერატურისა და ფენების სიღრმეების უფრო ფართო დიაპაზონი. მისი დახმარებით, მაგალითად, ისეთი მასიური და განსაკუთრებული ხარისხის საჭირო ნივთის დამზადება შეიძლება, როგორიც არის ჯარისკაცის ბაიონეტ-დანა. ზედაპირის გამკვრივება ელექტრო გათბობით მოითხოვს ტექნოლოგიურად დამოწმებულ გაგრილების რეჟიმს ზეთში, წყალში ან სხვა სითბოს მიმღებ აგენტებში.

დასკვნა

ასე რომ, ზედაპირის გამკვრივების მთავარი ამოცანაა პროდუქტის შიგნით კრისტალური სტრუქტურის ასეთი განაწილება, რომელშიც სორბიტის ან ტროოსტიტის სახეობები რჩება მის შიგნით, ხოლო გარეთ წარმოიქმნება მარტენზიტის ფენა. ამის მიღწევა შესაძლებელია რამდენიმე მეთოდით, უმარტივესი და უძველესიდან ყველაზე ტექნოლოგიურად მოწინავე და თანამედროვემდე. ნებისმიერ შემთხვევაში, ფოლადის მაღალი ხარისხის გამკვრივება მოითხოვს მაღალ კვალიფიკაციას და სიზუსტეს წარმოების წესების დაცვით. ყველა წესით დამზადებული პროდუქტი არ შეიძლება იყოს იაფი. ამ მიზეზით, ორივე კარგი სამზარეულოს დანა და კარამბიტი ძვირია. ზედაპირის გამკვრივება ლაზერის სხივით ყველაზე გავრცელებულია მხოლოდ საჭრელი ხელსაწყოებისთვის.