Qu'est-ce qu'un traitement cryogénique?
Le processus de traitement cryogénique utilise des températures extrêmement basses, ou cryogéniques, pour traiter et renforcer les métaux. Il est généralement utilisé pour normaliser ou éliminer les contraintes résiduelles dans une pièce métallique soudée ou traitée thermiquement. Les températures utilisées dans le traitement cryogénique dépassent typiquement 310 ° C sous zéro -1,2 ° C. Le traitement du métal à ces températures extrêmes donne généralement une pièce plus durable, moins sujette aux fissures et plus facile à usiner pour en faire une pièce finie. Le traitement cryogénique est utilisé dans de nombreuses industries, mais il est plus courant dans la fabrication de pièces automobiles, de moulages et de nombreux types d'outils de coupe.
Quand une pièce métallique est soudée, la chaleur provoque la dilatation du métal dans la zone autour de la soudure. Lorsque la pièce refroidit, elle se contracte de manière inégale, laissant derrière elle des contraintes résiduelles et des points faibles potentiels. Il en va de même pour le traitement thermique et les autres processus induisant des températures élevées dans le métal. Les températures extrêmement froides utilisées dans le traitement cryogénique atténuent ces contraintes et éliminent les points faibles de la pièce en favorisant une contraction uniforme et en modifiant le grain de l'alliage. Les pratiques courantes de traitement cryogénique comprennent l'ébavurage cryogénique et le durcissement cryogénique.
L'ébavurage consiste à éliminer les arêtes vives causées par l'usinage, ou le flash qui s'accumule lorsqu'une pièce est moulée ou forgée. Dans l'ébavurage cryogénique, une pièce est généralement refroidie avec de l'azote liquide à des températures cryogéniques. Le froid extrême rend les fraises et les éclats cassants, ce qui les rend faciles à enlever par grenaillage ou par projection. Comme elles sont souples et difficiles à usiner à la température ambiante, les pièces en plastique et en caoutchouc sont souvent ébavurées par cryogénie.
Lors du traitement thermique d’une pièce métallique, une structure cristalline, appelée austénite, est transformée en un grain de forme différente, appelé martensite. Étant donné que certaines normes exigent plus de martensite que ce qui est habituellement produit par traitement thermique, la transformation est souvent prolongée par un durcissement cryogénique, qui est généralement effectué à des températures inférieures à -300 ° F (-185 ° C). Ce type de traitement cryogénique provoque un changement rapide de la structure de l'alliage, entraînant un pourcentage plus élevé de martensite.
Les industries de la musique et de l'électronique ont également trouvé des moyens d'améliorer la qualité de leurs produits par traitement cryogénique. On pense que le traitement cryogénique d'un instrument en laiton, tel qu'une trompette ou un saxophone, atténue les contraintes résiduelles créées lors de la fabrication, ce qui se traduit par une meilleure vibration globale et une meilleure intonation. Même les cordes de guitare et les composants électroniques en acier, tels que les câbles et les connecteurs stéréo, seraient plus performants après un traitement cryogénique.