Introducere în temperarea criogenică

Extracția criogenică este un proces care utilizează temperaturi criogenice - temperaturi mai mici de -150 ° C (-238 ° F) pentru a întări și îmbunătăți structura de granule a unui metal.

Este cunoscut faptul că tratamentul criogenic al anumitor metale oferă trei efecte benefice:

1. Durabilitate mai mare: Tratamentul criogenic ajută la promovarea transformării austenitelor reținute prezente în oțelurile tratate termic în oțel martensit mai dur. Acest lucru are ca rezultat mai puține imperfecțiuni și deficiențe ale structurii din oțel.
2. Îmbunătățirea rezistenței la uzură: Încărcarea criogenică mărește precipitarea carburilor eta. Acestea sunt carburi fine care acționează ca lianți pentru a susține matricea martensitei, ajutând la rezistența la uzură și la coroziune.
3. Reducerea stresului: Toate metalele au o tensiune reziduală care este creată atunci când se solidifică din faza lichidă într-o fază solidă. Aceste stresuri pot duce la zone slabe care sunt predispuse la eșec. Tratamentul criogenic poate reduce aceste puncte slabe prin crearea unei structuri mai uniforme a cerealelor.

Proces

Procesul de tratare criogenică a unei părți metalice implică răcirea foarte lentă a metalelor utilizând un azot lichid gazos. Procesul lent de răcire de la temperaturi ambientale la temperaturi criogenice este important în evitarea stresului termic.

Partea metalică este menținută la o temperatură de aproximativ -190 ° C (20 ° C) timp de 20 până la 24 de ore înainte ca temperatura de căldură să atingă temperatura de până la +149 ° C (+ 300 ° F). Această etapă de temperare a căldurii este esențială pentru reducerea fragilității care poate fi cauzată de formarea martensitei în timpul procesului de tratare criogenică.

Tratamentul criogenic schimbă întreaga structură a unui metal, nu doar a suprafeței. Așadar, beneficiile nu sunt pierdute ca rezultat al procesării ulterioare, cum ar fi măcinarea.

Deoarece acest proces lucrează pentru tratarea oțelului austenitic care este reținut într-o componentă, acesta nu este eficient în tratarea oțelurilor feritice și austenitice. Cu toate acestea, este foarte eficient în îmbunătățirea oțelurilor martensitice tratate termic, cum ar fi oțelurile cu conținut ridicat de carbon și cromul ridicat, precum și oțelurile de unelte.

Pe lângă oțel, întărirea criogenică este folosită și pentru tratarea fontei, a aliajelor de cupru, a aluminiului și a magneziului. Procesul poate îmbunătăți durata de viață a acestor tipuri de piese metalice cu factori de la doi la șase.

Terapia criogenică a fost comercializată pentru prima dată în mijlocul anilor 1960.

Aplicații

Aplicațiile pentru piese metalice tratate criogenic includ, dar nu se limitează la, următoarele industrii:

• Industria aerospațială și de apărare (de exemplu, platforme de arme și sisteme de orientare)
• Automobile (de exemplu, rotoare de frână, transmisii și ambreiaje)
• Unelte de tăiere (de exemplu cuțite și burghie)
• Instrumente muzicale (de exemplu, instrumente din alamă, fire de pian și cabluri)
• Medicale (de exemplu, unelte chirurgicale și scalpele)
• Sport (de exemplu, arme de foc, echipamente de pescuit și piese pentru biciclete)