Увод у криогену отврдњавање
Криогено отврдњавање је процес који користи криогене температуре - температуре испод -150 ° Ц (-238 ° Ф) за ојачање и побољшање зрна структуре метала.
Познато је да криогени третман одређених метала даје три корисна ефекта:
- Већа издржљивост: Криогени третман помаже у промовирању трансформације задржаног аустенита присутног у термички обрађеним челицима у тежи мартензитни челик. Ово резултира мањом недостатком и слабостима у челичној структури зрна.
- Побољшана отпорност на хабање: Криогено отврдњавање повећава преципитацију ета-карбида. Ово су фини карбиди који делују као везива за подршку мартенсит матрице, помажући да се супротставе хабању и отпорности на корозију.
- Олакшање стреса: Сви метали имају резидуални напон који се ствара када се учврсти од своје течне фазе у чврсту фазу. Ови напори могу резултирати слабим подручјима која су склона неуспјех. Криогени третман може смањити ове слабости стварањем јединствене структуре зрна.
Процес
Процес криогеног третирања металног дела укључује веома споро хлађење метала помоћу гасовитог течног азота. Споро процес хлађења од амбијенталних до криогених температура је важан у избегавању термичког стреса.
Метални део се затим одржава на температури од око -190 ° Ц (20 ° Ц) у трајању од 20 до 24 сата пре него што се температура створи температуром до око +149 ° Ц (+ 300 ° Ф).
Ова фаза топљења је критична у смањењу било какве крхкости која може бити изазвана услед формирања мартензита током процеса криогеног третмана.
Криогени третман мења целу структуру метала, а не само површину. Дакле, користи се не изгубе као резултат даље обраде, као што је брушење.
Будући да овај процес ради на третману аустенитног челика који је задржан у компоненти, није ефикасан у третирању феритних и аустенитних челика . Ипак, врло је ефикасан у побољшању топлотно обрађених мартензитних челика, као што су високог угљеника и високих хромских челика, као и челичних алата.
Поред челика , криогено отврдњавање се такође користи за третирање ливеног гвожђа , бакарних легура , алуминијума и магнезијума . Процес може побољшати век трајања ових металних дијелова факторима од два до шест.
Криогени третмани су први пут комерцијализирани у средином и крајем 1960-их година.
Апликације
Апликације за криогено третиране металне делове укључују, али се не ограничавају на, следеће индустрије:
- Ваздухопловство и одбрана (нпр. Платформе оружја и системи вођења)
- Аутомобили (нпр. Ротациони кочници, преноси и клеме)
- Алати за сечење (нпр. Ножеви и бургије)
- Музички инструменти (нпр. Месингани инструменти, клавирске жице и каблови)
- Медицински (нпр. Хируршки алати и скалпели)
- Спортови (нпр. Ватрено оружје, опрема за риболов и делови за бицикле)