Когда кузнец нагревает два куска железа и затем ударяет по ним молотком, они соединяются в процессе, называемом кузнечной сваркой. Этот процесс связан с несколькими физическими явлениями, но главным образом он происходит из-за действия сил молекулярного притяжения. Давайте разберемся в деталях:
а) Диффузия — это процесс, при котором атомы или молекулы перемещаются из области с высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. В контексте сварки, диффузия может играть некоторую роль, особенно при высоких температурах, когда атомы металла становятся более подвижными. Однако основной процесс соединения двух кусков металла в кузнечной сварке происходит не только из-за диффузии.
б) Теплопроводность — это способность материала проводить тепло. В контексте кузнечной сварки теплопроводность важна для равномерного нагрева кусков железа, чтобы они достигли температуры, при которой сварка возможна. Теплопроводность сама по себе не является причиной соединения металлов, но она обеспечивает необходимые условия для этого процесса.
в) Действие сил молекулярного притяжения — это основная причина, по которой куски железа соединяются при кузнечной сварке. При нагреве металла до высокой температуры его атомы становятся более подвижными, и удары молотка способствуют разрушению оксидных слоев и загрязнений на поверхности металлов. Когда чистые металлические поверхности находятся в близком контакте, силы молекулярного притяжения между атомами на поверхностях приводят к образованию прочных межатомных связей, что и вызывает сваривание.
Таким образом, основной процесс, благодаря которому железные куски соединяются при кузнечной сварке, — это действие сил молекулярного притяжения, хотя диффузия и теплопроводность также играют вспомогательные роли в этом процессе.