знаехте ли В среда с ултра{0}}ниска температура под -80 градуса има тайно оръжие за подобряване на производителността на титанови сплави – криогенна обработка. Тази технология е като магически "магьосник за материали", използващ специфични процеси за постигане на качествен скок в свойствата на титановите сплави.
Историята на криогенното третиране може да бъде проследена до 1939 г., когато бившият Съветски съюз е пионер в използването на течен азот като хладилен агент за охлаждаща обработка и постига добри резултати. До средата-на 20-ти век Съединените щати индустриализираха технологията в области като космическата промишленост и постепенно се разшириха до областта на механичната обработка. Днес много американски компании, специализирани в криогенна обработка, демонстрираха чрез практика, че криогенната обработка може ефективно да удължи експлоатационния живот на материалите. Бившият Съветски съюз също разработи често използвани нови нискотемпературни титанови сплави като OT4 и BT5-1 чрез коригиране на съотношението на елементите в титановите сплави.
И така, какви точно са ефектите от криогенното третиране върху титанови сплави? Многобройни изследвания дадоха отговори.
По отношение на механичните свойства, проучванията са установили, че пластичността на титановата сплав TC4 се увеличава значително след дълбока криогенна обработка. След третиране за 24 часа и 36 часа обхватът на равномерна пластична деформация се разширява съответно с 5% и 8,3%, което се дължи на намаляването на фазата в сплавта след деформация.
За инструменталната стомана и неръждаемата стомана ефектите от криогенната обработка също са значителни. Изследванията на Masayoshi Yamamura показват, че устойчивостта на износване на инструменталната стомана е значително подобрена след криогенна обработка, като -180 градуса дава най-добри резултати; Shinjiro Kishigami установи, че колкото по-ниска е температурата на криогенна обработка, толкова по-висока е якостта на удар и устойчивостта на износване на неръждаемата стомана.
Въпреки че нашата страна започна сравнително късно в изследванията и прилагането на криогенно лечение, като проучванията на свързаните механизми започнаха едва през 80-те години на миналия век, през последните години има значителни постижения:
1. След дълбока криогенна обработка на титанови сплави топлопроводимостта първо намалява и след това се увеличава с повишаване на температурата, докато коефициентът на топлинно разширение първо се увеличава и след това намалява.
2. След 12 часа криогенна обработка грапавостта на повърхността на пробите от титанова сплав е сведена до минимум, микротвърдостта достига най-високата стойност и с по-дълго време на обработка фазата се трансформира във фаза, което води до по-равномерна и плътна микроструктура.
3. Изследване на титанова сплав TC4 показва, че при продължително криогенно третиране размерът на зърната постепенно намалява. След 12 часа обработка общите механични свойства са оптимални, но след 24 часа якостта и твърдостта са по-ниски от тези при 12 часа; следователно времето за лечение не трябва да надвишава 12 часа.
4. След криогенна обработка на титаниева сплав TC4 има голямо количество дислокационни структури вътре и повърхностната микротвърдост се увеличава с по-дълго време на обработка.
Тази „ниско{0}}температурна магия“ на дълбоко криогенно третиране непрекъснато използва потенциала на титаниевите сплави, проправяйки пътя за приложението им в повече области и се смята, че ще донесе още повече изненади в бъдеще!
