第417章 热应力(2 / 2)

当一把高温的钢刀放进冷水之中,其表面快速降温,就会因为热胀冷缩,外部的铁质快速收缩。

这样一来,钢刀表面的铁质更加紧致,也就更坚硬,但是,内部的铁质收缩速度就不一致,导致铁质不均匀分布,就容易断裂”。

钱忠补充道:“这只是我通过学习的物理乃至化学知识,进行的猜想,加热的金属会出现膨胀,但是其中的铁元素是没有增减的。

就像是一个军阵一样,士兵是固定数量的,每个士兵之间拉开距离,这军阵就显得范围大了,收缩距离,军阵的范围就小了,而缩小的军阵,局部的攻防能力肯定就更强。

所以,我就在猜想,应该是加热时铁元素之间的距离增大了,当快速淬火时,其表面快速收缩,就像军阵中前军后军的士兵快速集结,但是中军却反应迟钝,必然导致内部空虚”。

“钱大哥,你这个类比真是太形象了”,王伦这也是第一次听钱忠以这种方式来解释淬火问题。

说起军阵,乔道清就明白了,毕竟热胀冷缩的知识也是基础知识,他只是一下子没有联想起来而已:

“原来如此,现在正是冬天最冷的时间段,虽然我们吹制的玻璃并没有像铁器那样放到水中进行淬火,但是,直接放在寒冷的空地上冷却,还是导致降温太快了,这就跟淬火没什么区别了。

而玻璃又不像铁器那么既有硬度、又有韧度,尤其是精巧的空心容器,内外都接触到冰冷空气,导致表面降温快,内外就形成了拉扯,这样才导致了裂纹,甚至更大的玻璃瓶还会因此碎裂”。

“对对对,就是这样子”,钟宝金几人也听明白了,连连点头,又希冀的询问道:“那么,怎么解决这个问题呢”。

“那就需要用到我们的另外一种处理方法,退火技术了”,找对了方法的任安掩饰不住的露出了得意的笑容,自信满满的说道:

“普通铁匠铺都是利用木柴的灰烬来进行退火的,而我们钢铁厂,现在则是直接利用炒钢炉的余热来进行退火的。

也就是说,退火一定要让铁器处于一个温度较高的地方,慢慢的把温度降下来,这样,铁器内部铁质,嗯,铁元素还有碳元素就有充足时间慢慢收缩,这样才能分布得更均匀,不会产生那种因为温差而形成的撕裂拉力。

这样经过退火处理的铁器,才是韧度最好的”。

“也就是说,我们吹制玻璃器皿时,其实就不应该离开窑炉,甚至还要将这些器皿放在窑炉旁边”,钟宝金欣喜道。

“我们可以每次用石墨坩埚冶炼出玻璃料液之后,把加热的窑炉熄火关闭,然后制作好的器皿,就放进熄火后的窑炉中,让它慢慢降温”,乔道清提出更优化的方案道:

“这样的话,应该能够解决玻璃裂纹的问题了吧”。

“通过大家的分析,看来,玻璃裂纹的问题就是因为降温太快出现类似淬火的情况”,王伦总结道:

“而解决的办法,就是缓慢降温的退火之法。

并且,以我猜想,利用退火之法处理过的玻璃器皿,在酒精灯的加热过程中,或者说,加热之后的玻璃器皿同样不要让它骤冷骤热,也就更不容易碎裂吧,如此一来,应该是一举两得了。

好,接下来,就按这个讨论结果去实验”。

说到最后,王伦又看向钱忠道:“钱大哥,既然是你猜想的淬火退火金属内部元素分布规律,那么你给取个名字吧”。

“取名啊”,钱忠摸着下巴想了想:“既然是因为温度剧烈变化,带来的材料内部相应的撕裂拉力,不如就叫做‘热应力’或者‘内应力’吧”。

“好,就这么定了,不论叫什么名字吧,主要是将这一现象给定义下来,也让后来者能够快速的认知并掌握这个知识”,王伦拍板道。