הפלדה המוכרת היא סגסוגת של ברזל ופחמן. ברזל טהור הוא גמיש ורך, היקף היישום שלו מוגבל. מגוון מוצרי פלדה ופלדה מגולגלים משנים באופן משמעותי את הקשיות והגמישות שלהם עם טיפולי חום שונים:
- פלדה מתקשה מורכבת מחימום לטמפרטורות גבוהות וקירור מהיר בשמן או במים. זה מייצר פלדה חזקה אך שבירה.
- טשטוש פלדה הוא תהליך הפוך, המאופיין בקירור איטי לאחר חימום.
כיבוי וטינון נכון של מוצר פלדה מאפשר לך להשיג "אמצעי זהב" או חומר בעל חוזק וקשיות מוגברים. טיפול בחום מאפשר לפלדה להתכופף לפני השבירה ולא להישבר בצורה שבירה, מה שיכול להיות שימושי במוצרים רבים.
לפלדה יש רכיבי סגסוגת; הרכבים שונים פירושם שהסגסוגות עשויות לדרוש זמני חימום וטמפרטורות שונות. כמו גם שיטות קירור שונות (מהירויות).
חומרים וציוד
כדי לבצע ניסויי התקשות פלדה נצטרך:
- מבער גז או מפוח;
- שני מוטות עשויים פלדה בדרגה 1040 (מקבילה רוסית: St. 40, או St. 49G);
- מיכל עם מים להתקשות.
בְּטִיחוּת:
כאשר מתבצעת עבודה חמה, יש לנקוט בצעדים נוספים על מנת להבטיח בטיחות נאותה. חימום פלדה עם להבה פתוחה ממפוח ידרוש ציוד מגן אישי (כפפות ומשקפי מגן). בנוסף, תזדקקו למטף, דלי מים ולבד (יריעת אסבסט).
ביצוע עבודות הקשחת פלדה
שוב אנו בודקים את הזמינות והשירותיות של ציוד כיבוי אש ומגן אישי. בואו נתחיל:
בואו לכופף את המוטות שלנו בצורת האות "U".
בואו נדליק את הגז ונדליק את מבער הגז. ודא שהלפיד פונה הרחק ממך. ודא שאף אחד אחר לא נמצא בטווח של מטר אחד מהלפיד בזמן שהוא בוער. יש מטף כיבוי בקרבת מקום במקרה חירום.
מניחים את החלק המעוגל של מוט ה"U" בחלק החם ביותר של הלהבה, מחזיק את שני הקצוות של מוט הפלדה.
החלק החם ביותר של הלהבה הוא קונוס קטן בערך באמצע הדרך לאורך הלהבה. ודא שאתה מסובב את המוט בזמן שהוא מחומם על ידי הלהבה כדי להבטיח חימום אחיד. בנקודת החימום הגדולה ביותר, מתחיל המבנה מחדש של האטומים של ברזל, פחמן ורכיבי סגסוגת.
כאשר המוט הופך לצבע כתום בוהק במקום בו הוא מחומם, הסר את המוט מהלהבה וטבול אותו במהירות במים שבתוך המיכל כפי שמוצג בתמונה (נקרא "מרווה"). כיבוי מפחית את תנועת האטומים, וניתן להמחיש כ"הקפאה" של אטומי פלדה במיקום חדש. ברגע זה, האטומים נמצאים במצב לא יציב.
חזור על שלבים 3 ו-4 עם מוט הפלדה השני.
קח את מוט הפלדה השני והקשיח אותו על ידי חימום עם לפיד למשך 10 שניות. אל תקשה את מוט הפלדה הראשון שלך! על ידי הנחתו במיכל עם מים, אנו מבצעים התקשות משנית או חיסום תרמי של הפלדה.זה מאפשר לאטומי המתכת "להירגע" ולהתיישב במצב יציב יותר.
אנו מיישרים את שני המוטות כדי להמחיש את ההבדל בתכונות המכניות. המוט הראשון (המוט שלא התקשה פעם שנייה) יהיה שביר מאוד וישבר מכיוון שהאטומים אינם במצב יציב.
המוט השני, שחומם מחדש ומרווה (חוכך), יתכופף, אך צורת ה-U תישאר. מכיוון שהמוט הזה היה מרוווה ומחוסם, אפשרו לאטומים "להירגע" למצב יציב, החומר נעשה חזק יותר ונוקשה מבלי לאבד את עמידותו לעיוותים.
מסקנות
דוגמה זו של ההמרה וההתכה הפשוטים ביותר של פלדת פחמן מסגסוגת נמוכה הראתה את האפשרויות של טיפול בחום והשפעתו על התכונות הפיזיקליות של המתכת.
מאמר מקורי באנגלית
