Криогенная обработка

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален.
Найти источники: «Криогенная обработка» - новости · газеты · книги · ученый · JSTOR ( апрель 2015 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Криогенная обработка представляет собой процесс обработки заготовок до криогенных температур (т.е. ниже -190 ° C (-310 ° F)) , с тем , чтобы удалить остаточные напряжения и улучшить износостойкость на сталях и даже композитах. В дополнение к поиску улучшенного снятия напряжений и стабилизации или износостойкости, криогенная обработка также проводится из-за ее способности улучшать коррозионную стойкость за счет выделения микротонких карбидов эта, которые можно измерить до и после в детали с помощью квантиметра .

Этот процесс имеет широкий спектр применения: от промышленного инструментария до улучшения передачи музыкального сигнала. Некоторые из преимуществ криогенной обработки включают более длительный срок службы детали, меньшее количество отказов из-за растрескивания, улучшенные термические свойства, лучшие электрические свойства, включая меньшее электрическое сопротивление, уменьшенный коэффициент трения, меньшую ползучесть и колебания, улучшенную плоскостность и более легкую обработку. ^[1]

Процессы [ править ]

Этот раздел нуждается в расширении за счет: резюме статей, упомянутых в его первых трех частях. Вы можете помочь, добавив к нему . ( Сентябрь 2014 г. )

Криогенная закалка [ править ]

Криогенное упрочнение - это процесс криогенной обработки, при котором материал медленно охлаждается до очень низких температур. При использовании жидкого азота температура может упасть до -196 ° C. Он может оказывать сильное влияние на механические свойства некоторых материалов, таких как стали или карбид вольфрама. В карбиде вольфрама (WC-Co) кристаллическая структура кобальта трансформируется из более мягкой фазы FCC в более твердую фазу HCP, тогда как твердые частицы карбида вольфрама не подвергаются обработке. ^[2]

Применение криогенной обработки [ править ]

Аэрокосмическая промышленность и оборона: связь, оптические корпуса, оружейные платформы, системы наведения, системы посадки.
Автомобильная промышленность: тормозные диски, трансмиссии, сцепления, детали тормозов, стержни, коленчатые валы, оси распределительных валов, подшипники, кольца и шестерни, головки, клапанные механизмы, дифференциалы, пружины, гайки, болты, шайбы.
Режущий инструмент: фрезы, ножи, лезвия, сверла, концевые фрезы, токарные или фрезерные ^[3] пластины. Криогенную обработку режущих инструментов можно разделить на глубокую криогенную обработку (около -196 ° C) или неглубокую криогенную обработку (около -80 ° C).
Формовочный инструмент: штампы для профилирования валков, штампы прогрессивные, штамповочные штампы.
Машиностроение: насосы, моторы, гайки, болты, шайбы.
Медицина: инструменты, скальпели.
Автоспорт и транспортные средства: см. Раздел « Автомобильная промышленность» для получения информации о тормозных дисках и других автомобильных компонентах.
Музыкальные: вакуумные лампы, аудиокабели, духовые инструменты, гитарные струны ^[4] и ладовая проволока, фортепианная проволока, усилители, магнитные звукосниматели , ^[5] кабели, соединители.
Спорт: огнестрельное оружие, ножи, рыболовное снаряжение, автогонки, теннисные ракетки, клюшки для гольфа, снаряжение для альпинизма, стрельба из лука, катание на лыжах, детали самолетов, стропы высокого давления, велосипеды, мотоциклы.

Криогенная обработка [ править ]

Криогенная обработка - это процесс механической обработки, при котором традиционная охлаждающая жидкость заливкой (масляная эмульсия в воде) заменяется струей либо жидкого азота (LN2), либо предварительно сжатого диоксида углерода (CO2). Криогенная обработка полезна при черновой обработке для увеличения срока службы инструмента. Это также может быть полезно для сохранения целостности и качества обработанных поверхностей при чистовой обработке. Испытания на криогенную обработку проводились исследователями уже несколько десятилетий ^[6], но фактическое коммерческое применение по-прежнему ограничено очень немногими компаниями. ^[7] Возможна как криогенная токарная обработка ^{[8], так} и фрезерная обработка ^[9] .

Криогенное удаление заусенцев [ править ]

Криогенная прокатка [ править ]

Криогенная прокатку или cryorolling , является одним из возможных методов для получения наноструктурных сыпучих материалов из его насыпного аналога при криогенных температурах. Его можно определить как прокатку, осуществляемую при криогенных температурах. Наноструктурированные материалы получают в основном с помощью процессов интенсивной пластической деформации . Большинство этих методов требует больших пластических деформаций ( деформации много больше единицы). В случае криопрокатки деформация в деформационно-упрочненных металлах сохраняется в результате подавления динамического возврата . Следовательно, можно поддерживать большие деформации и после последующего отжига, может быть получена ультрамелкозернистая структура.

Преимущества [ править ]

Сравнение криопрокатки и прокатки при комнатной температуре:

При криопрокатке деформационное упрочнение сохраняется до той степени, в которой проводится прокатка. Это означает, что не будет аннигиляции дислокаций и динамического восстановления. Там, где, как при прокатке при комнатной температуре, неизбежно динамическое восстановление и происходит разупрочнение.
Поток напряжений из материала различна для образца , который подлежит такому cryorolling. Криокатанный образец имеет более высокое напряжение течения по сравнению с образцом, подвергнутым прокатке при комнатной температуре.
Поперечное скольжение и переползание дислокаций эффективно подавляются во время криопрокатки, что приводит к высокой плотности дислокаций, чего не происходит при прокатке при комнатной температуре.
Устойчивость к коррозии в образце cryorolled сравнительно уменьшается из - за высокое остаточное напряжение , участвующим.
Количество центров рассеяния электронов увеличивается для криогенного образца и, следовательно, электрическая проводимость значительно снижается.
Криоупакованный образец показывает высокую скорость растворения .
Ультрамелкозернистые структуры могут быть получены из криокатаных образцов после последующего отжига.

Ссылки [ править ]

^ Справочник ASM, Том 4A, Основы и процессы термообработки стали . ASM International. 2013. С. 382–386. ISBN 978-1-62708-011-8.
^ Padmakumar, M .; Гурупрасат, Дж .; Ахутан, Прабин; Динакаран, Д. (2018-08-01). «Исследование фазовой структуры кобальта и его влияния на карбиды WC – Co до и после глубокой криогенной обработки». Международный журнал тугоплавких металлов и твердых материалов . 74 : 87–92. DOI : 10.1016 / j.ijrmhm.2018.03.010 . ISSN 0263-4368 .
^ Тамижманий, S; Мохд, Нагиб; Сулейман, Х. (2011). «Характеристики пластин PVD с глубокой криогенной обработкой и без обработки при фрезеровании». Журнал достижений в области материаловедения и машиностроения . 49 (2): 460–466.
^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2015-09-03 . Проверено 30 июля 2015 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
^ "Зефир Теле" .
^ Чжао, Z; Hong, SY (октябрь 1992 г.). «Стратегии охлаждения для криогенной обработки с точки зрения материалов». Журнал материаловедения и производительности . 1 (5): 669–678. Bibcode : 1992JMEP .... 1..669Z . DOI : 10.1007 / BF02649248 .
^ Рихтер, Алан. «Системы криогенной обработки могут продлить срок службы инструмента и сократить время цикла» . Режущий инструмент .
^ Страно, Маттео; Кьяппини, Элио; Тирелли, Стефано; Альбертелли, Паоло; Монно, Микеле (01.09.2013). «Сравнение усилий обработки Ti6Al4V и стойкости инструмента для криогенного и обычного охлаждения». Труды Института инженеров-механиков, Часть B: Журнал машиностроения . 227 (9): 1403–1408. DOI : 10.1177 / 0954405413486635 . ISSN 0954-4054 .
^ Шокрани, А .; Dhokia, V .; Ньюман, СТ; Имани-Асрай, Р. (01.01.2012). «Первоначальное исследование влияния использования жидкого азотного хладагента на шероховатость поверхности сплава на основе никеля Inconel 718 при фрезеровании с ЧПУ» . Процедуры CIRP . 45-я конференция CIRP по производственным системам 2012. 3 : 121–125. DOI : 10.1016 / j.procir.2012.07.022 .

Внешние ссылки [ править ]

[1]
Общество криогеников Америки
База данных научных статей по криогенной обработке CSA
https://ctpcryogenics.com
300 Внизу - основатель коммерческой криогенной промышленности (с 1966 г.)
Понимание того, как работает Deep Cryogenics, и какие приложения наиболее эффективны

[1] Справочник ASM, Том 4A, Основы и процессы термообработки стали . ASM International. 2013. С. 382–386. ISBN 978-1-62708-011-8.

[2] Padmakumar, M .; Гурупрасат, Дж .; Ахутан, Прабин; Динакаран, Д. (2018-08-01). «Исследование фазовой структуры кобальта и его влияния на карбиды WC – Co до и после глубокой криогенной обработки». Международный журнал тугоплавких металлов и твердых материалов . 74 : 87–92. DOI : 10.1016 / j.ijrmhm.2018.03.010 . ISSN 0263-4368 .

[3] Тамижманий, S; Мохд, Нагиб; Сулейман, Х. (2011). «Характеристики пластин PVD с глубокой криогенной обработкой и без обработки при фрезеровании». Журнал достижений в области материаловедения и машиностроения . 49 (2): 460–466.

[4] "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2015-09-03 . Проверено 30 июля 2015 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )

[5] "Зефир Теле" .

[6] Чжао, Z; Hong, SY (октябрь 1992 г.). «Стратегии охлаждения для криогенной обработки с точки зрения материалов». Журнал материаловедения и производительности . 1 (5): 669–678. Bibcode : 1992JMEP .... 1..669Z . DOI : 10.1007 / BF02649248 .

[7] Рихтер, Алан. «Системы криогенной обработки могут продлить срок службы инструмента и сократить время цикла» . Режущий инструмент .

[8] Страно, Маттео; Кьяппини, Элио; Тирелли, Стефано; Альбертелли, Паоло; Монно, Микеле (01.09.2013). «Сравнение усилий обработки Ti6Al4V и стойкости инструмента для криогенного и обычного охлаждения». Труды Института инженеров-механиков, Часть B: Журнал машиностроения . 227 (9): 1403–1408. DOI : 10.1177 / 0954405413486635 . ISSN 0954-4054 .

[9] Шокрани, А .; Dhokia, V .; Ньюман, СТ; Имани-Асрай, Р. (01.01.2012). «Первоначальное исследование влияния использования жидкого азотного хладагента на шероховатость поверхности сплава на основе никеля Inconel 718 при фрезеровании с ЧПУ» . Процедуры CIRP . 45-я конференция CIRP по производственным системам 2012. 3 : 121–125. DOI : 10.1016 / j.procir.2012.07.022 .

[1]