Uvod v kriogeno kaljenje kovine

click fraud protection

Kriogeno strjevanje je postopek, pri katerem se uporabljajo kriogene temperature - temperature pod -238 F. (-150 C.) za krepitev in izboljšanje zrnate strukture kovine. Brez tega postopka je kovina lahko nagnjena k obremenitve in utrujenost.

3 Blagodejni učinki

Znano je, da kriogena obdelava nekaterih kovin daje tri blagodejne učinke:

  1. Večja obstojnost: Kriogena obdelava pomaga pospeševati preoblikovanje zadržanega avstenita v toplotno obdelanih jeklih v trše martenzitno jeklo. To ima za posledico manj nepopolnosti in šibkosti zrnate strukture jekla.
  2. Izboljšana odpornost proti obrabi: Kriogeno strjevanje poveča obarjanje etakarbidov. To so fini karbidi, ki delujejo kot veziva, da podpirajo martenzitno matriko in pomagajo odpornost proti obrabi in koroziji.
  3. Lajšanje stresa: Vse kovine imajo preostali stres, ki nastane, ko se iz tekoče faze strdi v trdno fazo. Ti stresi lahko povzročijo šibka območja, ki so nagnjena k odpovedi. Kriogena obdelava lahko zmanjša te slabosti z ustvarjanjem bolj enakomerne strukture zrn.
instagram viewer

Proces

Proces kriogene obdelave kovinskega dela vključuje zelo počasno hlajenje kovine s pomočjo plinastega tekočega dušika. Počasen proces hlajenja od zunanje do kriogene temperature je pomemben za preprečevanje toplotnega stresa.

Nato kovinski del držimo pri temperaturi okoli -310 F. (-190 ° C) 20 do 24 ur, preden kaljenje segreje temperaturo do približno +300 F. (+149 ° C). Ta stopnja toplotnega popuščanja je ključnega pomena za zmanjšanje morebitne krhkosti, ki bi lahko nastala zaradi tvorbe martenzita med postopkom kriogene obdelave.

Kriogena obdelava spremeni celotno strukturo kovine, ne samo površino. Tako se prednosti ne izgubijo zaradi nadaljnje obdelave, na primer brušenja.

Ker ta postopek deluje za obdelavo avstenitnega jekla, ki se zadrži v komponenti, ni učinkovit pri obdelavi feritnega in avstenitnega jekla. Je pa zelo učinkovit pri krepitvi toplotno obdelanih martenzitnih jekel, kot so visoko ogljikova in visoko krom jekla, pa tudi orodna jekla.

Poleg tega jeklo, kriogeno strjevanje se uporablja tudi za zdravljenje gipsa železo, bakrove zlitine, aluminij, in magnezija. Postopek lahko izboljša življenjsko dobo obrabe teh vrst kovinskih delov za dva do šest.

Kriogeni tretmaji so bili prvič prodani v sredini do poznih šestdesetih let.

Aplikacije

Vloge za kriogensko obdelane kovinske dele vključujejo, vendar niso omejene na, naslednje panoge:

  • Letalski in obrambni sektor (npr. Orožne ploščadi in sistemi za vodenje)
  • Avtomobilska industrija (npr. Zavorni rotorji, menjalniki in sklopke)
  • Rezalna orodja (npr. noži in svedri)
  • Glasbeni instrumenti (npr. Medenina, klavirske žice in kabli)
  • Medicinski (npr. Kirurško orodje in skalpeli)
  • Šport (npr. Strelno orožje, ribiška oprema in deli koles)
instagram story viewer