Bagaimana mengeras keluli - eksperimen visual

Keluli biasa kepada semua orang adalah aloi besi dan karbon. Besi tulen adalah lembut dan lembut, skopnya terhad. Pelbagai produk keluli dan produk keluli dengan ketara mengubah kekerasan dan kemuluran semasa pelbagai rawatan panas:

• Pengerasan keluli terdiri daripada pemanasan kepada suhu tinggi dan penyejukan pantas dalam minyak atau air. Ini menghasilkan keluli yang kukuh tetapi rapuh.
• Pembajaan keluli adalah proses yang bertentangan, dicirikan oleh penyejukan perlahan selepas pemanasan.

Pengerasan yang betul dan pembajaan produk keluli membolehkan anda mendapatkan "medan pertengahan" atau bahan dengan peningkatan kekuatan dan kekerasan. Rawatan haba membolehkan keluli bengkok sebelum pecah dan tidak pecah dengan cara yang rapuh, yang boleh digunakan dalam banyak produk.
Keluli mempunyai komponen mengaloi; komposisi yang berbeza membawa kepada fakta bahawa aloi mungkin memerlukan masa pemanasan dan suhu yang berbeza. Serta pelbagai kaedah (kelajuan) penyejukan.

Bahan dan peralatan

Untuk menjalankan eksperimen pengerasan keluli, kita perlu:

• pembakar gas atau penyembur api;
• dua batang diperbuat daripada gred keluli 1040 (rakan sejawatan Rusia: Art 40, atau Art 49G);
• tangki air untuk pengerasan.

Keselamatan:
Apabila melakukan kerja panas, langkah tambahan perlu diambil untuk memastikan keselamatan yang betul. Pemanas keluli dengan penyembur api api terbuka akan memerlukan peralatan pelindung diri (sarung tangan dan gelas). Di samping itu, pemadam api, baldi air dan mimpi ngeri (lembaran asbestos) akan diperlukan.

Pelindapkejutan keluli

Sekali lagi kami menyemak ketersediaan dan kebolehgunaan peralatan perlindungan kebakaran dan perlindungan diri. Bermula:
Bengkokkan batang kami dalam bentuk huruf "U".
Hidupkan gas dan menyalakan pembakar gas. Pastikan obor menunjuk dari anda. Pastikan tiada orang lain dalam 1 meter obor semasa ia terbakar. Mempunyai pemadam api berdekatan jika berlaku kecemasan.
Kami meletakkan bahagian melengkung rod "U" di bahagian terpanas api, memegang dua hujung batang keluli.
Bahagian terpanas api adalah kerucut kecil kira-kira setengah panjang obor. Pastikan anda memutarkan rod semasa ia dipanaskan oleh api, ini memastikan pemanasan seragam. Pada pemanasan terhebat, susunan semula komponen atom besi, karbon dan mengaloi bermula.
Apabila batang, di tempat pemanasan, menjadi warna oren terang, keluarkan batang dari api dan cepat mencelupkannya ke dalam air di dalam bekas, seperti yang ditunjukkan dalam gambar (dipanggil "kepupusan"). Quenching mengurangkan pergerakan atom, dan boleh diilustrasikan sebagai "membekukan" atom keluli di tempat yang baru. Pada masa ini, atom berada dalam kedudukan yang tidak stabil.
Ulangi langkah 3 dan 4 dengan bar keluli kedua.
Ambil rod keluli kedua dan mengeras dengan pemanasan dengan obor selama 10 saat. Jangan marah bar keluli pertama! Setelah meletakkannya dalam bekas dengan air, kami membuat pengerasan menengah atau pembajaan haba keluli. Ini membolehkan atom logam untuk "berehat" dan menyelesaikannya dalam kedudukan yang lebih stabil.
Kami meluruskan kedua-dua rod untuk menggambarkan perbezaan sifat-sifat mekanikal. Batang pertama (batang yang tidak dikeraskan oleh kedua) akan sangat rapuh dan akan pecah, kerana atom tidak berada dalam kedudukan yang stabil.
Batang kedua, yang telah dipanaskan semula dan dikeringkan (dibebaskan) untuk kali kedua, akan membengkok, tetapi bentuk "U" akan kekal. Oleh kerana rod ini keras dan marah, atom dibenarkan untuk "berehat" pada kedudukan yang stabil, bahan menjadi lebih kuat dan sukar tanpa kehilangan daya tahan terhadap ubah bentuk.

Kesimpulan

Contoh ini pelindapkejutan paling mudah dan pembajaan keluli karbon aloi rendah menunjukkan kemungkinan rawatan haba dan kesannya terhadap sifat-sifat fizikal logam.
Artikel asal dalam bahasa Inggeris