Was ist eine Tieftemperaturbehandlung?
Das Tieftemperaturbehandlungsverfahren verwendet extrem niedrige oder Tieftemperaturen, um Metalle zu behandeln und zu verstärken. Es wird im Allgemeinen verwendet, um Restspannungen in einem Metallwerkstück, das geschweißt oder wärmebehandelt wurde, zu normalisieren oder zu beseitigen. Die Temperaturen, die bei der Tieftemperaturbehandlung verwendet werden, überschreiten typischerweise 310 ° unter Null Fahrenheit (etwa -190 ° Celsius). Das Behandeln von Metall bei diesen extremen Temperaturen führt im Allgemeinen zu einem Werkstück, das haltbarer, weniger rissanfällig und leichter zu einem fertigen Teil zu bearbeiten ist. Die Tieftemperaturbehandlung wird in vielen Branchen eingesetzt, ist jedoch bei der Herstellung von Kraftfahrzeugteilen, Gussteilen und vielen Arten von Schneidwerkzeugen am gebräuchlichsten.
Wenn ein Metallteil geschweißt wird, bewirkt Wärme, dass sich das Metall im Bereich um die Schweißnaht ausdehnt. Wenn sich das Teil abkühlt, zieht es sich ungleichmäßig zusammen und hinterlässt Restspannungen und potenzielle Schwachstellen. Gleiches gilt für die Wärmebehandlung und andere Prozesse, die im Metall hohe Temperaturen induzieren. Die extrem kalten Temperaturen, die bei der Tieftemperaturbehandlung angewendet werden, bauen diese Spannungen ab und beseitigen Schwachstellen im Teil, indem sie eine gleichmäßige Kontraktion fördern und das Korn der Legierung verändern. Übliche kryogene Behandlungspraktiken umfassen kryogenes Entgraten und kryogenes Härten.
Beim Entgraten werden scharfe Kanten, die durch spanende Bearbeitung entstehen, oder Grate entfernt, die sich beim Gießen oder Schmieden eines Teils bilden. Beim kryogenen Entgraten wird ein Werkstück üblicherweise mit flüssigem Stickstoff auf kryogene Temperaturen abgekühlt. Die extreme Kälte macht Grate und Grate spröde, wodurch sie leicht durch Strahlen oder Stürzen entfernt werden können. Da sie bei Raumtemperatur weich und schwer zu bearbeiten sind, werden auch Kunststoff- und Gummiteile häufig kryogen entgratet.
Wenn ein Metallteil wärmebehandelt wird, verwandelt sich eine kristalline Struktur, Austenit genannt, in ein anders geformtes Korn, Martensit genannt. Da einige Standards mehr Martensit erfordern, als normalerweise durch Wärmebehandlung erzeugt wird, wird die Umwandlung häufig durch kryogenes Härten verlängert, das normalerweise bei Temperaturen von -185 ° C (-300 ° F) und darunter durchgeführt wird. Diese Art der Tieftemperaturbehandlung bewirkt eine schnelle Änderung der Legierungsstruktur, was zu einem höheren Martensitanteil führt.
Die Musik- und Elektronikindustrie hat auch Wege gefunden, um die Qualität ihrer Produkte durch Tieftemperaturbehandlung zu verbessern. Es wird angenommen, dass die kryogene Behandlung eines Blechblasinstruments wie einer Trompete oder eines Saxophons die während der Herstellung entstehenden Restspannungen verringert, was zu einer besseren Gesamtvibration und einer verbesserten Intonation führt. Sogar Stahlgitarrensaiten und elektronische Komponenten wie Stereokabel und -stecker sollen nach einer Tieftemperaturbehandlung eine bessere Leistung zeigen.