Întărirea criogenică este un proces care utilizează temperaturi criogenice - temperaturi sub −238 F. (−150 C.) pentru întărirea și îmbunătățirea structurii cerealelor unui metal. Fără a trece prin acest proces, metalul poate fi predispus tulpini și oboseală.
3 Efecte benefice
Se știe că tratamentul criogen al anumitor metale oferă trei efecte benefice:
- Durabilitate mai mare: Tratamentul criogenic ajută la promovarea transformării austenitei reținute prezente în oțelurile tratate termic în oțel martensit mai dur. Acest lucru are ca rezultat mai puține imperfecțiuni și puncte slabe în structura granulată a oțelului.
- Îmbunătățire a rezistenței la uzură: întărirea criogenică crește precipitația eta-carburilor. Acestea sunt carburi fine care acționează ca lianți pentru a susține matricea martensitei, ajutând la rezistența la uzură și la coroziune.
- Eliminarea stresului: Toate metalele au stres rezidual care se creează atunci când se solidifică din faza sa lichidă într-o fază solidă. Aceste tensiuni pot duce la zone slabe care sunt predispuse la eșec. Tratamentul criogen poate reduce aceste puncte slabe prin crearea unei structuri mai uniforme a granulelor.
Proces
Procesul de tratare criogenică a unei părți metalice implică răcirea foarte lentă a metalului folosind azot lichid gazos. Procesul lent de răcire de la temperatura ambiantă la cea criogenică este important pentru a evita stresul termic.
Partea metalică este apoi menținută la o temperatură de aproximativ −310 F. (-190 C.) timp de 20 până la 24 de ore înainte ca temperarea termică să ia temperatura până la aproximativ +300 F. (+149 C.). Această etapă de temperare a căldurii este critică în reducerea oricărei fragilități care ar putea fi cauzată de formarea martensitei în timpul procesului de tratament criogenic.
Tratamentul criogen modifică întreaga structură a unui metal, nu doar suprafața. Deci beneficiile nu se pierd ca urmare a procesării ulterioare, cum ar fi măcinarea.
Deoarece acest proces funcționează pentru tratarea oțelului austenitic care este reținut într-o componentă, nu este eficient în tratarea feriticului și austeniticului oțeluri. Cu toate acestea, este foarte eficient în îmbunătățirea oțelurilor martensitice tratate termic, cum ar fi un conținut ridicat de carbon și un conținut ridicat de carbon crom oțeluri, precum și oțeluri pentru scule.
în afară de oţel, întărirea criogenică este, de asemenea, utilizată pentru tratarea turnării fier, aliaje de cupru, aluminiu, și magneziu. Procesul poate îmbunătăți durata de uzură a acestor tipuri de piese metalice prin factori de la doi la șase.
Tratamentele criogenice au fost comercializate pentru prima dată la mijlocul până la sfârșitul anilor 1960.
Aplicații
Aplicațiile pentru piesele metalice tratate criogen includ, dar nu se limitează la, următoarele industrii:
- Aerospațial și de apărare (de exemplu, platforme de arme și sisteme de ghidare)
- Automobile (de exemplu, rotoare de frână, transmisii și ambreiaje)
- Unelte de tăiere (de ex. Cutite și burghie)
- Instrumente muzicale (de exemplu, instrumente de alamă, fire de pian și cabluri)
- Medical (de exemplu, instrumente chirurgicale și bisturiu)
- Sporturi (de exemplu, arme de foc, echipamente de pescuit și piese pentru biciclete)