Bevezetés a fém kriogén keményedésébe

A kriogén keményedés olyan folyamat, amely kriogén hőmérsékleteket használ - −238 F alatti hőmérsékleteket. (−150 C.) a fém szemcseszerkezetének megerősítésére és fokozására. Anélkül, hogy ezen a folyamaton keresztülmenne, a fém hajlamos lehet rá megerőltetés és fáradtság.

3 Jótékony hatások

Bizonyos fémek kriogén kezelése három jótékony hatással jár:

  1. Nagyobb tartósság: A kriogén kezelés elősegíti a hőkezelt acélokban jelen lévő visszatartott ausztenit keményebb martenzit-acéldá történő átalakulását. Ez kevesebb hiányosságot és gyengeséget eredményez az acél szemcseszerkezetében.
  2. Jobb kopásállóság: A kriogén keményedés növeli az etakarbidok kicsapódását. Ezek finom karbidok, amelyek kötőanyagként támogatják a martenzit mátrixot, segítenek ellenállni a kopásnak és a korróziónak.
  3. Stresszoldás: Minden fémnek van maradványfeszültsége, amely akkor keletkezik, amikor folyékony fázisából szilárd fázisba szilárdul. Ezek a feszültségek gyenge területeket eredményezhetnek, amelyek hajlamosak a kudarcra. A kriogén kezelés egyenletesebb szemcseszerkezet létrehozásával csökkentheti ezeket a gyengeségeket.

Folyamat

A fémrész kriogén kezelésének folyamata a gáz halmazállapotú folyékony nitrogén alkalmazásával történik. A környezeti hőmérséklet és a kriogén hőmérséklet közötti lassú hűtési folyamat fontos a hőterhelés elkerülése érdekében.

Ezután a fémrészt –310 F körüli hőmérsékleten tartják. (–190 ° C) 20–24 órán át, mielőtt a hőkezelés +300 F körüli hőmérsékletet hozna. (+149 ° C). Ez a hőkezelési szakasz kritikus fontosságú minden olyan ridegség csökkentésében, amelyet a kriogén kezelési folyamat során a martenzit képződése okozhat.

A kriogén kezelés megváltoztatja a fém teljes szerkezetét, nemcsak a felületét. Tehát az előnyök nem vesznek el további feldolgozás, például őrlés eredményeként.

Mivel ez a folyamat egy komponensben megmaradt ausztenites acél kezelésére szolgál, nem hatékony a ferrit és az ausztenites kezelésében acélok. Ugyanakkor nagyon hatékony a hőkezelt martenzites acélok, például a magas széndioxid és a magas acélok fokozásában króm acélok, valamint szerszámacélok.

kívül acél-, kriogén keményítést is alkalmaznak a gipsz kezelésére Vas, rézötvözetek, alumínium, és magnézium. A folyamat két-hatszorosával javíthatja az ilyen típusú fém alkatrészek kopási élettartamát.

A kriogén kezeléseket először az 1960-as évek közepétől-végéig hozták forgalomba.

Alkalmazások

A kriogénnel kezelt fém alkatrészek alkalmazásai többek között a következő iparágakat tartalmazzák:

  • Repülés és védelem (pl. Fegyverplatformok és irányító rendszerek)
  • Autóipar (pl. Fék rotorok, sebességváltók és tengelykapcsolók)
  • Vágóeszközök (pl. kések és fúrófejek)
  • Hangszerek (pl. Rézfúvósok, zongorahuzalok és kábelek)
  • Orvosi (pl. Sebészeti eszközök és szikék)
  • Sport (pl. Lőfegyverek, horgászfelszerelések és kerékpáralkatrészek)
TikTok viewer