Два варианта стоек для стола или стула на принципе тенсегрити (tensegrity)
Последнее время стала популярной тема создания различных конструкций на основе особым образом натянутых нитей, веревок, тросов...
Стол необычной формы
Необычный стол из нержавеющей профильной трубы изготовил мастер. На первый взгляд создается впечатление, что стороны стола никак не связаны друг с другом и просто висят в воздухе....
Бельевой подкроватный ящик
Если между у вас между кроватью и полом есть промежуток, то для экономии места можно сделать и установить под кроватью ящик для хранения белья или всякой хозяйственной мелочи....
Ремонт сломанного компьютерного кресла своими руками
На днях на моем старом компьютерном кресле сломалась спинка сиденья. Оценивая покупку нового компьютерного кресла, я был шокирован его большой стоимостью. Не имея особого желания тратить много денег на кресло, учитывая, что нижняя часть моего кресла (крестовина с...

Как закалить сталь - наглядный эксперимент

0 569
Как закалить сталь наглядный эксперимент

Привычная всем сталь – это сплав железа и углерода. Чистое железо ковкое и мягкое, область применения его ограничена. Разнообразный стальной прокат и изделия из стали значительно меняют твердость и ковкость при различной термообработке:
  • Закалка стали состоит из нагрева до высоких температур и быстрого охлаждения в масле или воде. Так получается прочная, но хрупкая сталь.
  • Отпуск стали – это противоположный процесс, отличающийся медленным остыванием после нагрева.
Правильная закалка и отпуск стального изделия позволяет получить «золотую середину» или материал с увеличенной прочностью и твердостью. Термическая обработка позволяет стали изгибаться перед разрушением и не ломаться хрупким способом, что может быть полезно во многих изделиях. Сталь имеет легирующие компоненты, различный состав приводит к тому, что сплавы могут требовать различных времен разогрева и температур. А так же различных способов (скорости) охлаждения.

Материалы и оборудование

Для проведения опытов по закалке стали нам понадобится:
  • газовая горелка или паяльная лампа;
  • два стержня из стали марки 1040 (российский аналог: Ст. 40, или Ст. 49Г);
  • емкость с водой для закалки.

Как закалить сталь наглядный эксперимент

Безопасность:
При проведении огневых работ должны быть предприняты дополнительные шаги по обеспечению надлежащей безопасности. Нагрев стали открытым огнем паяльной лампы потребует индивидуальных средств защиты (перчатки и очки). Кроме того потребуется огнетушитель, ведро с водой и кошма (листовой асбест).

Проведение работ по закалке стали

Еще раз проверяем наличие и исправность противопожарных и индивидуальных средств защиты. Приступаем к работе: Согнем наши стержни в виде буквы «U».

Как закалить сталь наглядный эксперимент

Включим газ и зажжем газовую горелку. Убедитесь в том, что факел направлен от вас. Убедитесь, что никто другой не находится в пределах 1 метра от факела, пока он горит. Имейте огнетушитель рядом в случае чрезвычайной ситуации.

Как закалить сталь наглядный эксперимент

Помещаем изогнутую часть стержня «U» в самую горячую часть пламени, удерживая за два конца стального стержня.

Как закалить сталь наглядный эксперимент

Самая горячая часть пламени - маленький конус примерно на половине длины факела. Убедитесь, что вы вращаете стержень, пока он нагревается пламенем, так обеспечивается равномерность разогрева. В точке наибольшего нагрева начинается перестройка атомов железа, углерода и легирующих компонентов.

Как закалить сталь наглядный эксперимент

Когда стержень, в месте нагрева станет ярко-оранжевого цвета, выньте стержень из пламени и быстро окуните его в воду внутри емкости, как показано на фотографии (называется «гашение»). Гашение уменьшает движение атомов, и может быть проиллюстрировано как «замораживание» атомов стали на новом месте. В этот момент атомы находятся в неустойчивом положении.

Как закалить сталь наглядный эксперимент

Повторяем 3 и 4 шаги со вторым стальным стержнем.

Как закалить сталь наглядный эксперимент

Возьмите второй стальной стержень и закалите его, нагревая факелом в течение 10 секунд. Не закаляйте первый стальной стержень! Поместив его в емкость с водой, производим вторичную закалку или термический отпуск стали. Это позволяет атомам металла «расслабиться» и расположиться в более стабильном положении. Выпрямляем оба стержня, чтобы проиллюстрировать разницу в механических свойствах. Первый стержень (стержень, который не был вторично закален), будет очень хрупким и будет ломаться, так как атомы не находятся в стабильном положении.

Как закалить сталь наглядный эксперимент

Второй стержень, который был вторично разогрет и закален (отпущен), согнется, но форма «U» останется. Так как этот стержень был закален и отпущен, атомам было позволено «расслабиться» до стабильного положения, материал стал прочнее и жестче, не утратив стойкости к деформациям.

Как закалить сталь наглядный эксперимент

Выводы

Данный пример самой простой закалки и отпуска низколегированной углеродистой стали показал возможности термической обработки и ее влияние на физические свойства металла.

Источник

Этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что я зарабатываю небольшую комиссию за ссылки, используемые без каких-либо дополнительных затрат для вас. Дополнительную информацию смотрите в моей политике конфиденциальности.


0
Комментарии (0)
Добавить комментарий
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Войти через: