Tudtad? Az ultra-alacsony, -80 fok alatti hőmérsékletű környezetben létezik egy titkos fegyver a titánötvözetek és a kriogén kezelés teljesítményének fokozására. Ez a technológia olyan, mint egy varázslatos "anyagvarázsló", amely speciális eljárásokat alkalmaz a titánötvözetek tulajdonságainak minőségi ugrásában.
A kriogén kezelés története 1939-ig vezethető vissza, amikor is az egykori Szovjetunió úttörőként alkalmazta a folyékony nitrogént hűtőközegként a hűtési kezelésekhez, és jó eredményeket ért el. A XX. század közepére az Egyesült Államok iparosította a technológiát olyan területeken, mint a repülés, és fokozatosan kiterjesztette a mechanikai feldolgozás területére is. Napjainkban számos kriogén feldolgozásra szakosodott amerikai cég gyakorlattal bebizonyította, hogy a kriogén kezelés hatékonyan meghosszabbítja az anyagok élettartamát. A volt Szovjetunió a titánötvözetek elemarányának beállításával általánosan használt új, alacsony hőmérsékletű titánötvözeteket is kifejlesztett, például az OT4-et és a BT5-1-et.
Tehát pontosan milyen hatásai vannak a kriogén kezelésnek a titánötvözeteken? Számos tanulmány adott választ.
A mechanikai tulajdonságokat tekintve a vizsgálatok azt találták, hogy a TC4 titánötvözet plaszticitása jelentősen megnő a mélykriogén kezelés után. 24 órás és 36 órás kezelés után az egyenletes képlékeny alakváltozás tartománya 5%-kal, illetve 8,3%-kal bővült, ami az ötvözetben a deformáció utáni fáziscsökkenésnek tulajdonítható.
A szerszámacél és a rozsdamentes acél esetében a kriogén kezelés hatásai is jelentősek. Masayoshi Yamamura kutatása azt mutatja, hogy a szerszámacél kopásállósága jelentősen javul a kriogén kezelés után, és -180 fokos a legjobb eredmény; Shinjiro Kishigami azt találta, hogy minél alacsonyabb a kriogén kezelési hőmérséklet, annál nagyobb a rozsdamentes acél ütésállósága és kopásállósága.
Bár hazánkban viszonylag későn indult be a kriogén kezelés kutatása és alkalmazása, az ezzel kapcsolatos mechanizmustanulmányok csak az 1980-as évek környékén kezdődtek, de az elmúlt években jelentős eredmények születtek:
1. A titánötvözetek mélykriogén kezelését követően a hővezető képesség először csökken, majd a hőmérséklet emelkedésével nő, miközben a hőtágulási együttható először növekszik, majd csökken.
2. 12 órás kriogén kezelés után a titánötvözet minták felületi érdessége minimálisra csökken, a mikrokeménység eléri a legmagasabb értéket, hosszabb kezelési idővel pedig a fázis fázissá alakul, ami egyenletesebb és sűrűbb mikroszerkezetet eredményez.
3. A TC4 titánötvözet kutatása azt mutatja, hogy hosszan tartó kriogén kezeléssel a szemcseméret fokozatosan csökken. 12 órás kezelés után az általános mechanikai tulajdonságok optimálisak, de 24 óra elteltével a szilárdság és a keménység alacsonyabb, mint 12 óra után; ezért a kezelési idő nem haladhatja meg a 12 órát.
4. A TC4 titánötvözet kriogén kezelése után nagy mennyiségű diszlokációs struktúra található a belsejében, és a felületi mikrokeménység a hosszabb kezelési idővel nő.
A mélykriogén kezelésnek ez az „alacsony hőmérsékletű{0}}varázslata” folyamatosan kihasználja a titánötvözetekben rejlő lehetőségeket, megnyitva az utat további területeken történő alkalmazásukhoz, és úgy gondoljuk, hogy a jövőben még több meglepetést fog hozni!
