Forcim i metaleve. Metodat nga antikiteti në kohët moderne

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Vetitë fizike, në veçanti, ngurtësia e çdo materiali, varen jo vetëm nga përbërja e tij kimike, por edhe nga struktura molekulare në masë. Një shembull i mrekullueshëm është një diamant, i cili përbëhet nga të njëjtat atome karboni si një plumb i zakonshëm i lapsit. Hekuri gjithashtu mund të bëhet më i butë ose më i fortë, në varësi të mënyrës se si formohet rrjeta e tij kristalore. Kjo veti e tij është e njohur për njerëzit për një kohë të gjatë dhe, siç ndodh shpesh, fillimisht është përdorur në teknologjinë e armëve.

Kalitja e metaleve është praktikuar prej kohësh në prodhimin e shpatave dhe shpatave. Arti i armëbërësit ishte të krijonte një teh të tillë që nuk do të thyhej në betejë, do të ruante mprehtësinë e saj për aq kohë sa të ishte e mundur. Shpata e një kalorësi, saberi i Saraçenit, thesari i një kalorësi rus ose katana e një samurai plotësuan këto kërkesa dhe teknologjitë e prodhimit të tyre u sollën në nivelin e artit të lartë.

Kalitja e metalit bëhet duke e ngrohur atë në një temperaturë të quajtur kritike. Vlera e tij korrespondon me një gjendje të tillë të materialit, në të cilën ka një rritje të entropisë, duke çuar në kristalinndryshimet. Për të rregulluar këtë pozicion, objekti duhet të ftohet mjaft shpejt. Sigurisht, një përshkrim i tillë i procesit është jashtëzakonisht i thjeshtuar; në fakt, teknologjia është zakonisht shumë më e ndërlikuar. Sidoqoftë, është në këtë mënyrë që metali ngurtësohet në shtëpi në rastet kur një mjet i blerë, për shembull, një sëpatë, bëhet shumë shpejt i shurdhër. Duhet mbajtur mend se kjo procedurë nuk mund të përsëritet shumë herë, përndryshe metali do të "lodhet", lidhjet e tij të brendshme molekulare do të dobësohen dhe nuk do të përshtatet për asgjë përveç rishkrirjes.

Ashtu si në çdo biznes tjetër, këtu nuk mund të mbështeteni në parimin "sa më shumë aq më mirë". Për të marrë vetitë e dëshiruara të objektit, ai duhet të nxehet në temperaturën e dëshiruar. Fatkeqësisht, termometri nuk mund të përdoret. Metoda e përdorur për kontrollin termik është gjithashtu shumë e lashtë. Temperatura përcaktohet nga ngjyra e shkëlqimit dhe kur arrihet, forcimi i metalit kalon në fazën tjetër - ftohje, për të cilën përdoret uji ose vaji.

Kuptimi i efektit të induksionit nga shkencëtarët ka hapur një faqe të re në teknologjitë e përpunimit të metaleve. Doli se thellësia e shtresës së nxehtë varet nga frekuenca e rrymës.

Në diagram, shigjetat tregojnë zonat e ngrohjes së pjesës dhe kalimin e linjave të marrjes.

U bë i mundur forcimi sipërfaqësor i metalit. Pjesa nxirret në nxehtësi të bardhë jo nga zhytja në vatrën e flakës, siç ndodhte në mesjetë, por nga ngrohja rezistente nga rrymat e shkaktuara nga një mbështjellje që nuk kakontaktin e saj të drejtpërdrejtë. Kjo teknologji ofron veti unike, në shikim të parë, kontradiktore: pjesa e jashtme e produktit mund të jetë e fortë, por brenda saj plastike. Forcimi me induksion sipërfaqësor përdoret kur kërkohet forca dhe brishtësia është e papranueshme.

Autori i vërtetimit teorik dhe metodave të zbatimit praktik të kësaj teknologjie ishte në vitin 1936 bashkatdhetari ynë - Profesor V. P. Vologdin. Përveç avantazheve fizike, ky zhvillim është edhe ekonomikisht i dobishëm, pasi pothuajse e gjithë energjia e emetuar nga induktori përdoret për ngrohjen e pjesës së punës.