Che cos'è un trattamento criogenico?
Il processo di trattamento criogenico utilizza temperature estremamente basse o criogeniche per trattare e rafforzare i metalli. Viene generalmente utilizzato per normalizzare o eliminare le sollecitazioni residue in un pezzo di metallo che è stato saldato o trattato termicamente. Le temperature utilizzate nel trattamento criogenico in genere superano i 310 ° sotto lo zero di Fahrenheit (circa -190 ° Celsius). Il trattamento del metallo a queste temperature estreme generalmente comporta un pezzo più resistente, meno soggetto a crepe e più facile da lavorare in un pezzo finito. Il trattamento criogenico è utilizzato in molti settori, ma è più comune nella produzione di componenti automobilistici, pezzi fusi e molti tipi di utensili da taglio.
Quando una parte metallica viene saldata, il calore provoca l'espansione del metallo nell'area intorno alla saldatura. Man mano che la parte si raffredda, si contrae in modo non uniforme, lasciando dietro di sé stress residui e potenziali punti deboli. Lo stesso vale per il trattamento termico e altri processi che inducono alte temperature nel metallo. Le estreme temperature fredde impiegate nel trattamento criogenico alleviano queste sollecitazioni ed eliminano i punti deboli nella parte promuovendo una contrazione uniforme e alterando il grano della lega. Le pratiche di trattamento criogenico comuni includono la sbavatura criogenica e l'indurimento criogenico.
La sbavatura è il processo di rimozione di spigoli vivi causati dalla lavorazione o dal flash che si accumula quando una parte viene fusa o forgiata. Nella sbavatura criogenica, un pezzo viene solitamente raffreddato con azoto liquido a temperature criogeniche. Il freddo estremo rende fragili e fragili, rendendoli facili da rimuovere con granigliatura o ruzzolatura. Dal momento che sono morbidi e difficili da lavorare a temperatura ambiente, anche le parti in plastica e gomma sono spesso sbavate criogenicamente.
Quando una parte metallica viene trattata termicamente, una struttura cristallina, chiamata austenite, viene trasformata in un grano di forma diversa, chiamato martensite. Poiché alcuni standard richiedono una quantità di martensite maggiore rispetto a quella normalmente prodotta dal trattamento termico, la trasformazione è spesso estesa dall'indurimento criogenico, che di solito viene effettuato a temperature di -300 ° F (-185 ° C) e inferiori. Questo tipo di trattamento criogenico provoca un rapido cambiamento nella struttura della lega, con conseguente maggiore percentuale di martensite.
Le industrie della musica e dell'elettronica hanno anche trovato il modo di migliorare la qualità dei loro prodotti attraverso un trattamento criogenico. Si ritiene che il trattamento criogenico di uno strumento in ottone, come una tromba o un sassofono, allevia le sollecitazioni residue create durante la produzione, con conseguente migliore vibrazione generale e intonazione migliorata. Si dice che anche le corde di chitarra d'acciaio e i componenti elettronici, come cavi e connettori stereo, mostrino prestazioni migliori dopo essere stati sottoposti a trattamento criogenico.