מבוא להתקשות קריוגניות
התקשות קריוגנית היא תהליך שמשתמש בטמפרטורות קריוגניות - טמפרטורות מתחת ל -150 מעלות צלזיוס (-238 מעלות צלזיוס) כדי לחזק ולשפר את מבנה התבואה של מתכת.
טיפול קריוגני של מתכות מסוימות ידוע לספק שלושה השפעות מועילות:
- עמידות רבה יותר: טיפול קריוגני מסייע לקדם את השינוי של נוכחות austenite נשמר פלדות טיפול בחום לתוך פלדה martensite קשה יותר. התוצאה היא פחות פגמים וחולשות במבנה גרגרי הפלדה.
- עמידות משופרת ללבוש: התקשות קריוגנית מגבירה את משקעים של קרבידי eta. אלה הם קרביד בסדר כי לשמש קלסרים לתמוך matensite מטריקס, עוזר להתנגד ללבוש והתנגדות קורוזיה.
- הקלה במתחים: לכל המתחים יש מתח שיורי שנוצר כאשר הוא מתקשה משלב הנזילה שלו לשלב מוצק. מדגיש אלה יכולים לגרום אזורים חלשים כי הם נוטים כישלון. טיפול קריוגני יכול להפחית את החולשות הללו על ידי יצירת מבנה גרגר אחיד יותר.
תהליך
התהליך של טיפול cryogenically חלק מתכת כרוך לאט מאוד הקירור המתכת באמצעות חנקן נוזלי גזי. תהליך קירור איטי מן הסביבה לטמפרטורות cryogenic חשוב במניעת מתח תרמי.
החלק ממתכת מוחזק אז בטמפרטורה של סביב -190 מעלות צלזיוס (-310 מעלות צלזיוס) במשך 20 עד 24 שעות לפני טמפרטורת החום לוקח את הטמפרטורה עד סביב +149 ° C (+ 300 ° F).
שלב זה הרפיה החום הוא קריטי בהפחתת כל שבירות שעלולה להיגרם עקב היווצרות martensite במהלך תהליך הטיפול cryogenic.
טיפול קריוגני משנה את המבנה כולו של מתכת, לא רק על פני השטח. אז היתרונות לא הולכים לאיבוד כתוצאה של עיבוד נוסף, כגון שחיקה.
בגלל תהליך זה עובד כדי לטפל פלדה austenitic כי נשמר ברכיב, זה לא יעיל בטיפול ferritic ו austenitic פלדות . זה, עם זאת, יעיל מאוד בשיפור חום שטופלו martensitic פלדות, כגון פחמן גבוהה פלדות כרום גבוהה, כמו גם פלדות הכלי.
מלבד פלדה , התקשות קריוגני משמש גם לטיפול ברזל יצוק, סגסוגות נחושת , אלומיניום , ומגנזיום . התהליך יכול לשפר את חיי ללבוש של סוגים אלה של חלקי מתכת על ידי גורמים של שניים עד שישה.
טיפולים קריוגניים מומשו לראשונה באמצע שנות ה -60 המאוחרות.
יישומים
יישומים עבור חלקי מתכת מטופלים בצורה קריוגנית כוללים, אך לא רק, את הענפים הבאים:
- תעופה וחלל (למשל פלטפורמות נשק ומערכות הדרכה)
- כלי רכב (כגון רוטורים בלמים, שידורים, מצמדים)
- כלי חיתוך (לדוגמה, סכינים וחתיכות קידוח)
- כלי נגינה (כגון כלי פליז, חוטי פסנתר וכבלים)
- רפואה (כלי ניתוח וכלי ניתוח)
- ספורט (למשל כלי נשק, ציוד דיג וחלקי אופניים)