Возможно и в противном случае обезопасисть поверхность металла — закалить узкий наружный слой, покинув сердцевину более мягкой. Тогда подробность будет отлично переносить нагрузки — не будет хрупкой, а жёсткий закаленный слой предохранит ее от износа. Но, дабы закалить ее с поверхности, необходимо не разрешить теплу проникнуть глубоко в толщу металла.
Поверхность довольно часто нагревают пламенем. Подробность вращают около горелки, которая движется на протяжении подробности; наряду с этим металл полностью прогреться не успевает. После этого его охлаждают водой. Слой в пара миллиметров по окончании охлаждения и нагрева делается жёстким.
Закалка подробностей токами высокой частоты
Активно используется и второй метод закалки — посредством токов высокой частоты. В случае, если поместить железную подробность в переменное магнитное поле, то в ней покажется ток, что распространится только по поверхности и нагреет ее. В пара секунд поверхностный слой нагреется и по окончании охлаждения закалится.
Закалочное устройство имеет индуктор — один либо пара витков бронзовой трубки. По нему проходит ток высокой частоты, возбуждающий переменное магнитное поле. В индуктора и помещают подробность. Меняя частоту тока, возможно изменять толщину закаливаемого слоя от долей миллиметра до сантиметра. Индукторы различных форм разрешают закаливать различные изделия — плоские, цилиндрические и т. п.
Токами высокой частоты закаливают множество подробностей — от швейных игл, винтиков и маленьких свёрл до громадных коленчатых валов и осей. Возможно закаливать не всю подробность, а лишь отдельные ее части — зубья шестерен, шейки валов, финиши рельсов. Закалка рельсов увеличивает срок их работы, что разрешает экономить миллионы тысячь киллограм металла. Поверхностная закалка коленчатых валов тракторов увеличивает их стойкость к износу практически в два раза.
Существуют закалочные установки-автоматы, к примеру для закалки шеек коленчатых валов автомобильных двигателей. Автомат может за день закалить 350 тыс. швейных иголок. Игла за время падения в индуктора успевает нагреться и сразу же попадает в охлаждающее масло. Целый процесс занимает 0,03 сек.
Токи высокой частоты, кроме поверхностной закалки, используют еще для упрочнения подробностей вторым методом. При работе автомобили в частях ее появляются напряжения. Они распределяются неравномерно: тогда как отдельные слои металла перегружены, другие, напротив, практически не испытывают упрочнений. Исходя из этого подробность стремительнее выходит из строя, перегруженные участки посильнее изнашиваются. Нагревая местами подробность, возможно позвать в ней искусственно напряжения, противоположные тем, каковые появляются в трудящихся частях металла. Складываясь, оба напряжения в следствии уменьшают неспециализированное упрочнение, действующее на подробность.
Электричество оказывает помощь упрочнять металл и вторым методом — электроискровой обработкой. Подробность включается в цепь и является электродом. Между ней и вторым электродом, в то время, когда они сближаются, происходит электрический разряд. Наряду с этим небольшие частички металла переносятся с электрода-инструмента на электрод-подробность, и поверхность подробности понемногу покрывается узким слоем металла. Таким методом возможно насытить поверхностный слой и углеродом, в случае, если сделать электрод из графита. Электрической искрой возможно наносить покрытия и из жёстких сплавов.
какое количество ЛЕТ «ЖИВЕТ» ЖЕЛЕЗО?
Необычный вопрос: так как железо неживое, как же возможно сказать о сроке его жизни? Оказывается, возможно! Само железо не «умирает». Но металлические подробности автомобилей, металлические инструменты, металлические строительные конструкции, рельсы непременно выходят из строя. Их приходится заменять новыми. Стало известно, что на данный момент средний срок судьбы металлических изделий равен 35 годам. И это считается огромным достижением металлургов, поскольку в прошлые века железо «умирало» значительно стремительнее. Сейчас части автомобилей начали изготовлять из титаного сплава. Изучения продемонстрировали, что титан намного долговечнее железа: он «живет» сто и больше лет.
Стойкость к износу трущихся поверхностей по окончании электроискрового упрочнения возрастает в десятки раз. Это происходит по причине того, что металл с поверхности насыщается частицами жёстких соединений, а высокая температура при разряде (до 10000°) снабжает стремительную закалку. Твердость упрочненного слоя получается в три раза большей, чем у самой лучшей стали.
Изношенные подробности наплавляют металлом, что образует на ней жёсткий защитный слой. Для этого пользуются электрической дугой, появляющейся между проволокой электродом и-деталью. Расплавленные частички проволоки привариваются к подробности, покрывая ее слоем металла.
Защитным покрытием может служить несколько лишь металл. Подробности, каковые должны выдерживать большие температуры, покрываются керамикой, содержащей окислы алюминия, титана, магния, хрома, других металлов и циркония. Так защищают от прогорания детали реактивных двигателей, турбинные лопатки, нагреватели электропечей, трубопроводы. Керамику наносят большей частью распылением. Получается весьма жёсткий, стойкий против всевозможных химических действий узкий слой, что прочно соединен с металлом.
Металл довольно часто приходится предохранять от ржавчины и разъедания — коррозии, в особенности в то время, когда он трудится во мокром воздухе, в воде, соприкасается с вредно действующими на него жидкостями и газами. Ржавчина, в следствии которой погибает металл, приносит серьезный ушерб. Подсчитано, что ежегодно она уносит треть всех выплавленных сплавов и металлов. Металл исходя из этого стремятся обезопасисть от яркого соприкосновения с воздухом и влагой. Все знают о никелированной, луженой, эмалированной посуде, оцинкованном железе крыш, о красках и лаках, которыми покрывают железные изделия.
Методы защиты металла от коррозии
Довольно часто на металл наносят предохранительную окисную пленку. Тогда узкий слой уже окислившегося металла предохраняет от предстоящего разрушения. Не редкость, что металл защищают вторым металлом — оловом, цинком, никелем, хромом, алюминием. Что касается алюминия, то он сам защищает себя: на его поверхности образуется на воздухе узкий прочный слой окислов.
Сплавы делают нержавеющими, додавая в них разные элементы, каковые отлично сопротивляются ржавлению. К примеру, в случае, если в сталь добавить мало хрома, никеля, вольфрама, молибдена, то она делается не только прочной, но и не ржавеющей.
Сейчас используют еще одно средство защиты — в тех случаях, в то время, когда необходимо, к примеру, хранить подробности продолжительное время на складе. Химики нашли составы, каковые предохраняют металл от ржавчины, — ингибиторы. В пропитанной таким составом бумаге возможно хранить изделия, не опасаясь их порчи.
Тяжело представить себе сейчас, что было бы, если бы мы не могли упрочнять металл, защищать его от внешних действий. Пропадали бы миллионы тысячь киллограм металла. Выяснилось бы неосуществимым создание последовательности современных автомобилей — от реактивного самолета до угольного комбайна, от ракеты, уносящей на орбиту спутник Почвы либо летящей к Луне, до автомобиля. Металл необходимо не только взять, обработать, но и сделать прочным, дабы продолжить жизнь автомобилей.