鋼の表面硬化とは何ですか？ なぜ、表面硬化を使うのか？

長い間、人類に知られている金属のアート熱処理。 彼らは、彼らは自分の所有物を取ったり他の専門家で長年のために訓練された、より多くの経験を積んだ、特に道具や武器の製造に従事してマスターです。 秘密はもちろん、技術の拡散速度を減少させ、秘密を保持しますが、特定のメーカーの製品固有の使用の競争力を高めます。 中世の武器職人の方法の一つは、ブレードの柔軟性と組み合わせて切れ刃と鋭い剣とサーベル特定の硬度を与える表面硬化、でした。 今日、これらのプロパティは新しいものではない、技術が広範となり、一般的な循環を得ました。

それは平均的な人を知っているすべて何のために？

熱金属でこの記事の専門家は、決まり文句、よく知られた事実のセットを思わ。 また、彼らは専門用語では、いくつかの差異が生じる場合があります。 提供される情報は、彼らのために意図されていない、それは遠く業界から、人に宛てている、通常のテーブルまたは折り畳み式ナイフ、ボリュームの表面硬化、および同様の問題との良好な刃の強度の違いに興味を持っているアマチュア。 1または家庭用アイテムの他の権利を購入、消費者は大きな価格差に直面しています。 売り手は、常に有能かつ明確に理由を説明することはできません1つのツール （レンチ、 とき総外部類似例えば）は、はるかに高価以外です。 彼は通りの概念と用語で普通の人に理解できない「脳を欺く」しようとする可能性があります。 普通の言語に翻訳され、これらの説明は、ことを意味する レンチが 壊れているか、より長く続くと（顧客がナイフを購入したい場合は）あまり頻繁に多くを研ぐ必要になります。 「表面硬化！」 - 謎の架空の喜びに彼の目を転がし、売り手の原因を示します。 それは何ですか？

一つの製品では、対向するプロパティ

物品の唯一の薄い外側層を施し、この場合、フレーズ熱処理から明らかです。 鋼は漠然としても、それらのそれが何であるかを知らない人、すべてを推測し、硬化必要とするという事実。 これは、通常の「鉄の作品」とは異なる柔らかく脆いものです。 しかし、なぜ、このような名誉が、それは表面楽しんで？ 焼戻しは、それが非常に頻繁に宣言されているようではなく、いくつかの改善のために、金属の性質を変更するために使用されます。 品質は、いくつかのケースで有用で、他の人に有害となります。 鉄、アルミニウムまたは青銅を処理することは容易であるため、ファイルは、難しいですが、あなたはそれを曲げたり、ハンマーで叩いしようとすると、それが割れます。 同じことは、多くの場合、間違った角度のカットで壊し、鋸刃に適用されます。 柔軟性および可塑性と組み合わさ硬度を与えるために表面硬化を適用しました。 生成物の特性は、品質、異なる結晶構造の、時には逆の特性を組み合わせることができました。 今、私たちは、材料科学のいくつかの細部を詳細に調べる必要があります。

多型金属の最も単純な概念

同じ金属は、結晶格子の形状に応じて、異なる物理的特性（硬度、靭性、延性、柔軟性、弾力性及びT。D.）多型と呼ばれる機械的パラメータを変更するには、この能力を有し得ます。 昔、武器の原始的なサンプルを製造、人々は一つまたは剣や短剣がうまくなった他は、彼が長く切れ味を保持し、壊れていないことに気づきました。 彼らは直感的に、経験的にすべて行く前にもちろん、私たちの祖先は、金属の分子構造に精通していませんでした。 このように、経験的に、それらは、熱の点場合、色の輝きは、その温度に依存することを発見しました。 変更された金属で急速に冷却すると、それは今までに難しくなってきて、または柔軟性を取得しています。 それが再加熱された場合、それは彼があったようなので、再びなり、時には悪いこと。 それまでに、例えば、完璧どうあるべきかについて非常に具体的なアイデア形成 狩猟ナイフを。 表面硬化は、企業が最先端たようている、すなわち、既に使用されたが、より頻繁にローカルいわゆる使用され、フレキシブル - ブレードの中央、ハンドルに隣接する翼部 - プラスチック（それは少し曲げるために良好だが、壊れません）。

何が起こる内部

マルテンサイト、トルースタイトおよびソルビトール：具体的な詳細に入るがなければ、硬化鋼構造は、主に3つのタイプであることに留意すべきです。 これらの結晶構造の比率と依存機械的特性です。 この場合、硬さに影響を与えるために、それらのどのとどのように関係ありません。 その結果、金属が暖かいかに依存し、それがどのように迅速に冷却されます。 外部の熱媒体（液体、通常は油、水およびブラインで洗浄し、空気または他の薬剤）の影響により、または製品にその部分離脱により、上層及びその後の冷却又は温度を上昇させるときしたがって、表面の硬化が起こり得ます。 したがって多型変換は、の達成の程度に応じて、層で発生し 、臨界温度 新規な結晶構造の形成に影響を与えます。

その結果、以下の分野の変化があります：

- アッパーは、硬化施しました。

- 中間、部分的に硬化させます。 また、熱影響ゾーンと呼ばれます。

- エリアは、硬度が減少しました。

- 内側の部分は変更を受けていません。

表面硬化のための方法

いくつかの方法で、高い硬度を有する上部層を作成します。 スプリングバネを有する鉄道ワゴンは、単に金属の内部容積は、長期的な機械的応力に耐えるのに十分に延性であるとともに、シール面を作成、小さな金属球（ショット）を焼成しました。 これは、急速に火にわたって対象を加熱する最も古い方法であると考えられている、噴霧または噴流を伴います。 この技術は、伝統的な東部の曲線行われることがあるブレード（KARAMBIT）。 表面硬化が行われ、強力な冷却によってすることができます。 また、既知のガスプラズマ、誘導、レーザー、および他の方法です。 それらのいくつかは、より詳細にとどまることを好みます。

HDTV

半ば30居住ではソ連の科学者VP Vologdinは、高周波電流を用いた分子構造の所定の凹凸クローズ詳細を達成するための方法を発明しました。 機械工学は急速に発展し、業界では品質を犠牲にすることなく、大量生産を確保するための技術が必要でした。 HDの表面硬化は、誘導の現象に基づいています。 この方法の特異性は、放射フレーム内の周波数と電流の大きさに応じて加熱された層の厚さであることにあります。 この結果は期待する可能性が高い場合、従って、品質管理を大幅に簡略化されます。 加えて、本方法は、順次全長を露光、インダクタを介して移動することができ、このようなクランクシャフトや他のラージオブジェクトとして、全体的な製品及び部品の治療にも適用可能です。 この技術では、ナイフなどの小型のフラットオブジェクトを処理するためのパラメータを選択することは困難です。 高周波電流製品に適用比較的かさばる、強度及び外側層の機械的特性に依存する耐摩耗性表面硬化。

メソッドのHDTVのアプリケーションの特長

この方法は、エンジニアリング産業の急速な発展にそのアプリケーションの仕様の現れだったソ連の防衛の可能性のための主要な問題を開発しました。 トラクター、戦車、車や飛行機の中で最も重要な詳細は、それらのそれぞれのための機器を製造することは、あまりにも高価だった、小型インダクタのフレームにそれらを配置することはできません寸法を有し、そしてそれは最大の大きさに基づいて行われた場合、エネルギーコストが膨大になります。 しかし、誘導表面硬化が比較的小さいから大型まで、すべての製品に適用されます。 例えば、歯車は、高周波順次旋回に曝される「歯には歯」。 連続連続すぐ後のプロセスに含まれることを特徴とする請求冷却器（噴霧器）インダクタの固定枠、内を移動、クランクシャフトおよびドライブシャフトの要素を温めました。 端末ノードの設定は、（「スプレー」と子音その名）即時灌漑水飛沫ワークを行います。

しかし、小さな表面硬化を有する製品が完全にインダクタに入れ、同様に冷却しました。

レーザ

このデバイスは、現在、人間の活動の様々な分野で広く使用され、そして金属加工に使用されています。 この方法は、インパクトビームとして、冷却を必要とせず、瞬時には、結晶構造の所望の変化を引き起こす、金属の最上層に影響を与えます。 「レーザーシャープは、」本当に長いwisecrackの提供する必要はありません 、切削工具 、それの生産が実際にこの方法を適用した場合、（主に彼らと適用のために）。 しかし、製品の偽造ラベルの私たちの時代には常に真実に対応していないことを心に留めておくべきです。 時々通りで装飾され、売られ、そのような汚名はいくつかの格安nozh-「蝶」を失速します。 レーザビームによる表面硬化 - 安くはない技術は、それが唯一のツールの大手メーカーに提供されています。

冷たいです

方法の物理的基礎は深い凍結にマルテンサイトに転送オーステナイト構造の結果として、鋼の硬度を増加させる現象の発見でした。 生成このような表面硬化方法は、A. P. Gulyaevym、N. A. MinkevichemとUSSRにおけるS・スタンバーグ開発しました。 これは、炭素（C以上0.5パーセントを含有する）とに適用可能である ステンレス鋼 の高速切削工具及び他の特別なツール製品の製造のために製造などの特殊な目的のため。

電気暖房

一般的に、それが唯一の違いは、発熱抵抗体は、大きな電流値及び抵抗成分を通過さを犠牲にして行われることであると、高周波焼入れと同じ原理に基づいて構築されています。 同様に、印加電圧の周波数は、層の深さは、加熱される影響し、それがより高いが、よりそれが薄くなっています。 表面硬度は、そのユニットの数ミリメートルの画分から増加させてもよいです。 これは、製品のそのサイズの要件によって異なります。 電流、温度、層の深さの広い範囲から電気抵抗HDTVの方法と比較しました。 それを製造することができるとともに、例えば、それほど大規模で、兵士の銃剣のような特別な品質のアイテムが必要です。 電気加熱硬化表面は、油、水または他のteploprinimayuschih剤に技術的較正冷房運転を必要とします。

調査結果

したがって、表面硬化の主な目的は、内部がトルースタイトまたはソルビトール種である、請求、物品内の結晶構造のような分布であり、外側層はマルテンサイトが形成されています。 これは最も単純で最も古くから最も技術的に高度な、現代に、いくつかの方法によって達成することができます。 鋼の品質を硬化いずれの場合も、高いスキルや産業規制の遵守の精度が要求されます。 ルールに基づいて製造された製品は、安価にすることはできません。 このため、高価と良い包丁、およびKARAMBITです。 レーザービームの表面硬化は、単にツールを切断するための最も一般的です。