Kriyojenik sertleştirme, kriyojenik sıcaklıklar olarak binilen, −150 ° C (−238 ° F) altındaki sıcaklıkların bir metalin tane yapısını güçlendirmek ve iyileştirmek için kullanıldığı bir prosedürdür.
Belirli metallerin kriyojenik sertleştirme sonucunda üç avantajlı etki sağladığı bilinmektedir:
Daha belirgin tokluk: Kriyojenik işlem, ısıl işlemden geçirilmiş çeliklerde tutulan östenitin daha sert martensit çeliğine geçişini hızlandırır. Bu, çeliğin tahıl yapısında daha az kusur ve eksiklikle sonuçlanır.
Geliştirilmiş aşınma direnci: Kriyojenik katılaşma, tahmini varış zamanı karbürlerin çökelmesini sağlar. Bunlar, martensit ızgarasını güçlendirmek, aşınmaya ve tüketim direncine karşı folyos olarak geçen ince karbürlerdir.
Streç yardımı: Tüm metaller, sıvı aşamasından güçlü bir aşamaya geçtiğinde yapılan kaygıyı sürdürür. Bu endişeler, hayal kırıklığına eğilimli zayıf bölgeleri ortaya çıkarabilir. Kriyojenik tedavi, daha düzgün bir tane yapısı yapılarak bu eksiklikleri azaltabilir.
Hazırlama:
Bir metal parçanın kriyojenik olarak işleme tabi tutulması prosedürü, bir buharlı sıvı nitrojeni kullanarak metalin kademeli olarak soğutulmasını içerir.
Sıvı nitrojen ortalama -195 ° C ‘dir. Sıcak anksiyeteden uzak tutulurken, kriyojenik sıcaklıkları kapsayacak şekilde ılımlı soğutma işlemi zorunludur.
Metal parça daha sonra ılıklık işleminin sıcaklığı +149 ° C (+ 300 ° F) ‘ye kadar çıkmadan önce 20 ila 24 saat boyunca yaklaşık -190 ° C (-310 ° F) sıcaklıkta tutulur.
Bu sıcaklık sertleştirme aşaması, kriyojenik muamele kolu arasında martensit düzenlenmesi nedeniyle ortaya çıkabilecek herhangi bir zayıflığın azaltılmasında temeldir.
Kriyojenik ısıl işlemi, sadece bir yüzey değil, bir metalin tüm yapısını değiştirir. Dolayısıyla, avantajları, örneğin, vurma gibi, daha fazla hazırlanmaya uygun olarak kaybolmaz.
Bu prosedür, bir kısımda tutulan östenitik çeliği işlemeye çalıştığı için, ferritik ve östenitik çeliklerin işlenmesinde güçlü değildir. Buna rağmen, ısıl işlem uygulanmış martensitik çeliklerin, örneğin yüksek karbonlu ve yüksek kromlu çeliklerin ve aynı zamanda cihaz çeliklerinin iyileştirilmesinde son derece canlıdır.
Çelikten başka, kriyojenik sertleştirme ayrıca döküm presi, bakır amalgamları, alüminyum ve magnezyumu işlemek için kullanılır. Prosedür bu iki metal parçanın aşınma ömrünü iki ila altı elemanlar kadar artırabilir.
Kriyojenik olarak işlenmiş metal parçalar için yapılan uygulamalar,
Havacılık ve koruma (ör. Silah aşamaları ve yön çerçeveleri)
Araba (örneğin fren rotorları, şanzımanları ve sapları)
Kesme cihazları (örneğin bıçaklar ve sıkıcı aparatlar)
Melodik aletler (örneğin metal aletler, piyano telleri ve linkler)
Tıbbi (örneğin cerrahi cihazlar ve cerrahi bıçaklar)
Spor (örneğin, silahlar, olta takımı donanımı ve bisiklet parçaları)