Kalení kovu. Metody od starověku po moderní dobu

Fyzikální vlastnosti, zejména tvrdost jakéhokoliv materiálu, závisí nejen na jeho chemickém složení, ale také na objemové molekulární struktuře. Výrazným příkladem je diamant, který se skládá ze stejných atomů uhlíku jako běžné tužkové olovo. Železo může být také měkčí nebo tvrdší, v závislosti na tom, jak je tvořeno krystalová mřížka. Tato vlastnost je dlouho známá lidem a, jak se často děje, byla zpočátku rozšířena do zbrojních technologií.

Kalení kovu z dávných dob bylo prováděno při výrobě mečů a mečů. Uměním pušáka bylo vytvořit takovou čepel, která se v bitvě nezlomí, co nejdéle zůstane co nejdelší. Knightův meč, šavle šarakenů, klaun ruského rytíře nebo katana samuraj splnil tyto požadavky a technologie jejich výroby se dostala na úroveň vysokého umění.

Kalení kovu se provádí zahříváním na teplotu, která se nazývá kritická. Jeho hodnota odpovídá stavu materiálu, při kterém dochází ke zvýšení entropie, což vede ke změnám krystalů. Chcete-li tuto pozici opravit, musí být objekt dostatečně rychle ochlazen. Samozřejmě, že tento popis procesu je velmi zjednodušující, technologie je ve skutečnosti mnohem komplikovanější. Ovšem tato metoda způsobuje vytvrzení kovu doma v těch případech, kdy je zakoupený nástroj, například sekera, příliš rychle tupý. Mělo by se pamatovat na to, že tento postup nelze opakovat mnohokrát, jinak se kov bude "unavený", jeho vnitřní molekulární vazby budou oslabeny a kromě roztavení nic neudělá.

Stejně jako v každém jiném případě se nelze spolehnout na princip "čím víc, tím lépe". Chcete-li získat požadované vlastnosti objektu, je třeba ho ohřát na požadovanou teplotu. Bohužel teploměr nelze použít. Metoda použitá pro termokontrol je také velmi stará. Teplota je určena barvou záře, a když je dosaženo, vytvrzení kovu projde do další fáze - chlazení, pro kterou se používá voda nebo olej.

Pochopení účinků indukčních vědců otevřelo novou stránku v technologii kovoobrábění. Ukázalo se, že hloubka vyhřívané vrstvy závisí na frekvenci proudu.

Ve schématu ukazují šipky ohřívací zóny části a průchod vedení.

Stalo se to možné povrchové kalení kovu. Bodu žhavicího není upravena ponořením do krbu plamene, jak to bylo ve středověku, ale vzhledem k odporové topné proudy indukované cívka nemá žádný přímý kontakt s ním. Tato technologie poskytuje jedinečné, na první pohled protichůdné vlastnosti: zvenku může být výrobek tvrdý, uvnitř je plast. Povrchové indukční kalení se používá v případech, kdy je požadována pevnost a křehkost je nepřijatelná.

Autor teoretického zdůvodnění a metodologie praktického využití této technologie byl v roce 1936 našim krajanem - profesorem VP. Vologdin. Vedle fyzických výhod je tento vývoj také ekonomicky výhodný, protože prakticky veškerá energie vyzařovaná indukčním materiálem se používá k ohřevu polotovaru.