Криогендік қатайтуға кіріспе
Криогенді қатаю - металлдың астық құрылымын нығайту және күшейту үшін -150 ° C (-238 ° F) -тан төмен температурада криогендік температураны қолданатын процесс.
Кейбір металдардың криогенді емдеуі үш пайдалы әсерді қамтамасыз етеді:
- Үлкен беріктілік: Криогенді емдеу ыстықтай өңделген болаттардағы сақталған аустенитаны қатты мартенситалды болатқа айналдыруға ықпал етеді. Бұл болаттың астық құрылымында кемшіліктер мен кемшіліктерді азайтады.
- Тозуға төзімділік: Криогенді беріктендіру эта-карбидтердің жауын-шашынын арттырады. Бұл мартенсит матрицасын қолдау үшін байланыстырғыш ретінде әрекет ететін, тозу мен коррозиялық төзімділікті болдырмауға көмектесетін тамаша карбидтер.
- Стресс рельефі: Барлық металдарда сұйық фазасынан қатты фазаға қосылып, қалдық қысым пайда болады. Бұл стресс әлсіз жерлерге әкелуі мүмкін, олар сәтсіздікке бейім. Криогенді емдеу біркелкі астық құрылымын құру арқылы осы кемшіліктерді азайтады.
Процесс
Металл бөлігін криогенді өңдеу процесі сұйық азоттың көмегімен газды өте суытуды қамтиды. Қоршаған ортадан криогендік температураға дейінгі баяу салқындату процесі термалды кернеуді болдырмау үшін маңызды.
Содан кейін температураның температурасы +149 ° C дейін (+ 300 ° F) температураны қабылдамас бұрын металл бөлік 20-дан 24 сағатқа дейін шамамен -190 ° C (-310 ° F) температурада ұсталады.
Бұл қызу температурасы кезеңі криогенді өңдеу процесінде мартенсит қалыптасуына байланысты туындауы мүмкін кез-келген сынғышты азайтуда маңызды.
Криогенді емдеу бетінің ғана емес, бүкіл металл құрылымын өзгертеді. Осылайша, артықшылықтар ұсақтау сияқты әрі қарай өңдеу нәтижесінде жойылмайды.
Бұл үрдіс компонентте сақталатын аустениттық болатты өңдеу үшін жұмыс істейтіндіктен, ферритикалық және аустенитикалық болаттарды емдеуде тиімді емес. Дегенмен, жоғары көміртекті және жоғары хромдық болаттар, сондай-ақ аспаптық болаттар сияқты термиялық өңделген мартенситикалық болаттарды күшейтуде өте тиімді.
Болаттан басқа, шойын , мыс қорытпаларын , алюминийді және магнийді күкірт қышқылмен өңдеуге де қолданылады. Процесс екіден алтыға дейінгі факторлар бойынша металл бөлшектерінің осы түрлерінің тозу мерзімін жақсартады.
Криогенді емдеу алғаш рет 1960-шы жылдардың ортасына дейін сатылды.
Өтініштер
Криогенді өңделген металл бөлшектерге арналған өтінімдерге келесі салалар кіреді, бірақ олармен шектелмейді:
- Аэроғарыш және қорғаныс (мысалы, қару-жарақ платформалары мен бағыттау жүйелері)
- Автомобильдік (мысалы, тежегіш роторлар, трансмиссиялар және муфталар)
- Кесу құралдары (мысалы, пышақтар мен бұрғылау биттері)
- Музыкалық аспаптар (мыс аспаптар, фортепьяно сымдар және кабельдер)
- Медициналық (мысалы, хирургиялық құралдар және скальпельдер)
- Спорт (мысалы, қару-жарақ, балық аулау жабдықтары және велосипед бөліктері)