Wat is een cryogene behandeling?
Het cryogene behandelingsproces gebruikt extreem lage of cryogene temperaturen om metalen te behandelen en te versterken. Het wordt meestal gebruikt om restspanningen in een metalen werkstuk dat is gelast of warmtebehandeld te normaliseren of te elimineren. De temperaturen die worden gebruikt bij cryogene behandeling overschrijden typisch 310 ° onder nul Fahrenheit (ongeveer -190 ° Celsius). Het behandelen van metaal bij deze extreme temperaturen resulteert in het algemeen in een werkstuk dat duurzamer is, minder vatbaar voor barsten en gemakkelijker te bewerken is in een afgewerkt onderdeel. Cryogene behandeling wordt in veel industrieën gebruikt, maar komt het meest voor bij de productie van auto-onderdelen, gietstukken en vele soorten snijgereedschap.
Wanneer een metalen onderdeel wordt gelast, zorgt hitte ervoor dat het metaal in het gebied rond de las uitzet. Terwijl het onderdeel afkoelt, trekt het ongelijkmatig samen, waardoor restspanningen en potentiële zwakke plekken achterblijven. Hetzelfde geldt voor warmtebehandeling en andere processen die hoge temperaturen in het metaal veroorzaken. De extreme koude temperaturen die worden gebruikt bij cryogene behandeling, verlichten deze spanningen en elimineren zwakke plekken in het onderdeel door uniforme contractie te bevorderen en de korrel van de legering te veranderen. Veelvoorkomende cryogene behandelmethoden zijn cryogene ontbraming en cryogene verharding.
Ontbramen is het proces van het verwijderen van scherpe randen veroorzaakt door bewerking, of flits die zich ophoopt wanneer een onderdeel wordt gegoten of gesmeed. Bij cryogeen ontbramen wordt een werkstuk meestal afgekoeld met vloeibare stikstof tot cryogene temperaturen. De extreme kou maakt boren en flits bros, waardoor ze gemakkelijk te verwijderen zijn door stralen of tuimelen. Omdat ze zacht en moeilijk te bewerken zijn bij kamertemperatuur, worden plastic en rubberen onderdelen vaak ook cryogeen ontbraamd.
Wanneer een metalen onderdeel met warmte wordt behandeld, wordt een kristallijne structuur, austeniet genaamd, omgezet in een ander gevormde korrel, martensiet genaamd. Omdat sommige standaarden meer martensiet vereisen dan gewoonlijk wordt geproduceerd door warmtebehandeling, wordt de transformatie vaak uitgebreid door cryogene harding, wat meestal wordt gedaan bij temperaturen van -300 ° F (-185 ° C) en lager. Dit type cryogene behandeling veroorzaakt een snelle verandering in de structuur van de legering, wat resulteert in een hoger percentage martensiet.
De muziek- en elektronica-industrie hebben ook manieren gevonden om de kwaliteit van hun producten te verbeteren door cryogene behandeling. Er wordt aangenomen dat cryogene behandeling van een koperinstrument, zoals een trompet of saxofoon, de resterende spanningen verlicht die tijdens de productie ontstaan, wat resulteert in een betere algehele trillingen en verbeterde intonatie. Zelfs stalen gitaarsnaren en elektronische componenten, zoals stereokabels en connectoren, zouden betere prestaties vertonen na een cryogene behandeling.