Panimula sa Cryogenic Hardening

Ang cryogenic hardening ay isang proseso na gumagamit ng temperatura ng cryogenic - mga temperatura sa ibaba -150 ° C (-238 ° F) upang palakasin at pagbutihin ang istraktura ng butil ng isang metal.

Ang cryogenic na paggamot ng ilang mga riles ay kilala na nagbibigay ng tatlong kapaki-pakinabang na mga epekto:

1. Mas matibay na tibay: Ang cryogenic na paggamot ay tumutulong upang itaguyod ang pagbabagong-anyo ng retained austenite na naroroon sa mga init na panggamot na steels sa mas mahirap na martensite na bakal. Nagreresulta ito ng mas kaunting imperpeksiyon at kahinaan sa istraktura ng butil ng bakal.
2. Pinahusay na paglaban ng wear: Ang pag-aalis ng cryogenic ay nagdaragdag ng pag-ulan ng eta-carbides. Ang mga ito ay pinong karbid na kumikilos bilang mga binder upang suportahan ang martensite matrix, na tumutulong upang labanan ang paglaban at kaagnasan.
3. Stress relief: Ang lahat ng mga metal ay may natitirang stress na nilikha kapag ito solidifies mula sa likido phase sa isang solid phase. Ang mga stress na ito ay maaaring magresulta sa mga mahinang lugar na madaling kapitan ng pagkabigo. Ang cryogenic na paggamot ay maaaring mabawasan ang mga kahinaan na ito sa pamamagitan ng paglikha ng isang mas kumpletong istraktura ng butil.

Proseso

Ang proseso ng cryogenically pagpapagamot ng isang bahagi ng metal ay nagsasangkot ng masyadong mabagal paglamig ang metal gamit ang isang gas na likido nitrogen. Ang mabagal na proseso ng paglamig mula sa ambient sa cryogenic temperatura ay mahalaga sa pag-iwas sa thermal stress.

Ang metal na bahagi ay gaganapin sa isang temperatura ng -190 ° C (-310 ° F) sa loob ng 20 hanggang 24 oras bago ang temperatura ng init ay tumatagal ng temperatura hanggang sa paligid ng +149 ° C (+ 300 ° F). Ang tempering stage na ito ng init ay kritikal sa pagbabawas ng anumang kalupkop na maaaring sanhi dahil sa pagbuo ng martensite sa panahon ng cryogenic na proseso ng paggamot.

Ang cryogenic na paggamot ay nagbabago sa buong istraktura ng isang metal, hindi lamang ibabaw. Kaya ang mga benepisyo ay hindi nawala dahil sa karagdagang pagproseso, tulad ng paggiling.

Dahil ang prosesong ito ay gumagana upang gamutin austenitic bakal na mananatili sa isang sangkap, ito ay hindi epektibo sa pagpapagamot ng ferritic at austenitic steels. Gayunpaman, ito ay napaka-epektibo sa pagpapahusay ng mga martensitic steels na tinutuyo ng init, tulad ng mataas na carbon at mataas na kromyo na steels, pati na rin ang steels ng tool.

Bukod sa bakal, ang cryogenic hardening ay ginagamit din upang gamutin ang cast iron, copper alloys, aluminum, at magnesium. Ang proseso ay maaaring mapabuti ang buhay ng wear ng mga uri ng mga bahagi ng metal sa pamamagitan ng mga kadahilanan ng dalawa hanggang anim.

Ang mga paggamot sa cryogenic ay unang nakomersiyo sa kalagitnaan ng mga huling taon ng 1960.

Mga Application

Ang mga application para sa cryogenically treated metal parts ay kinabibilangan, ngunit hindi limitado sa sumusunod na mga industriya:

• Aerospace at pagtatanggol (hal. Mga platform ng armas at mga sistema ng patnubay)
• Automotive (hal. Preno rotors, pagpapadala, at clutches)
• Mga tool sa paggupit (hal. Mga kutsilyo at drill bits)
• Mga instrumento sa musika (hal. Mga instrumento sa tanso, mga wire ng piano, at mga cable)
• Medikal (hal. Mga kagamitan sa pag-opera at mga scalpel)
• Sports (hal. Mga baril, pangingisda, at mga piyesa ng bisikleta)