Криогено очвршћавање је процес који користи криогене температуре - температуре испод -238 Ф. (-150 Ц.) за јачање и побољшање зрнасте структуре метала. Без проласка кроз овај поступак, метал може бити склон напрезања и умор.
3 благотворни ефекти
Познато је да криогени третман одређених метала пружа три корисна ефекта:
- Већа издржљивост: Криогени третман помаже промовисању трансформације задржаних аустенита присутних у термички обрађеним челицима у тврђи мартензитни челик. То резултира мањим бројем несавршености и слабости у структури зрна челика.
- Побољшана отпорност на хабање: Криогено очвршћавање повећава таложење ета-карбида. То су фини карбиди који делују као везивна средства за потпору матрице мартензита, помажући да се одупру отпорности на хабање и корозију.
- Ублажавање стреса: Сви метали имају заостали стрес који настаје када се из своје течне фазе учврсти у чврсту фазу. Ови стресови могу резултирати слабим подручјима која су склона неуспјеху. Криогени третман може смањити ове слабости стварањем уједначеније структуре зрна.
Процес
Процес криогене обраде металног дела укључује врло споро хлађење метала помоћу гасовитог течног азота. Полагани процес хлађења од собне до криогене температуре важан је за избегавање топлотног стреса.
Затим се метални део држи на температури од око -310 Ф. (-190 Ц.) током 20 до 24 сата пре него што каљење одведе температуру на око +300 Ф. (+149 Ц.). Ова фаза топлотног каљења је пресудна за смањење крхкости која може настати услед стварања мартензита током процеса криогеног третмана.
Криогени третман мења читаву структуру метала, а не само површину. Дакле, користи се не губе као резултат даље обраде, попут млевења.
Будући да овај поступак делује на обраду аустенитног челика који се задржава у некој компоненти, није ефикасан у третирању феритног и аустенитног челика челици. Међутим, веома је ефикасан у побољшању термички обрађених мартензитних челика, као што су високо угљенични и високи хром челика, као и алатних челика.
Осим тога челика, криогено очвршћавање се такође користи за лечење гипса гвожђе, легуре бакра, алуминијум, и магнезијум. Процес може побољшати животни век ових врста металних делова факторима од два до шест.
Криогени третмани први пут су комерцијализовани средином и крајем 1960-их.
Апликације
Примене за металне делове криогено обрађене укључују, али нису ограничене на, следеће индустрије:
- Ваздухопловство и одбрана (нпр. Оружане платформе и системи за навођење)
- Аутомобилска индустрија (нпр. Кочни ротори, мењачи и квачила)
- Алати за сечење (нпр. ножеви и сврдла)
- Музички инструменти (нпр. Месингани инструменти, клавирске жице и каблови)
- Медицински (нпр. Хируршки алати и скалпели)
- Спорт (нпр. Ватрено оружје, опрема за риболов и делови за бицикле)