1.Kriyojenik Ar?tma Sürecinin Geli?tirilmesi

Kriyojenik i?lem genellikle i? par?as?n? - 190 ℃'nin alt?na so?utabilen s?v? nitrojen so?utmay? benimser. Dü?ük s?cakl?kta i?lem g?rmü? malzemenin mikro yap?s? de?i?ir ve baz? ?zellikler iyile?tirilir. Kriyojenik ar?tma ilk olarak 1939'da eski Sovyetler Birli?i taraf?ndan ?nerildi. Amerika Birle?ik Devletleri'nin kriyojenik ar?tma teknolojisini endüstriye uygulamas? ve esas olarak havac?l?k alan?nda kullanmaya ba?lamas? 1960'lara kadar de?ildi. 1970'li y?llarda makine imalat? alan?na geni?ledi.

Farkl? so?utma y?ntemlerine g?re s?v? y?ntemi ve gaz y?ntemine ayr?labilir. S?v? y?ntemi, i? par?as?n?n s?v? nitrojen s?cakl???na so?utulmas? i?in malzemenin veya i? par?as?n?n do?rudan s?v? nitrojene dald?r?lmas? ve i? par?as?n?n belirli bir süre bu s?cakl?kta tutulmas?, ard?ndan d??ar? al?nmas? ve belirli bir s?cakl??a ?s?t?lmas? anlam?na gelir. . ?? par?as? üzerinde büyük bir termal etkiye sahip olan ve genellikle i? par?as?na zarar vermesinin muhtemel oldu?una inan?lan bu ?ekilde s?cakl?k art?? ve dü?ü? h?z?n? kontrol etmek zordur. S?v? nitrojen tank? gibi kriyojenik ekipman nispeten basittir.

2. Kriyojenik ar?tman?n gaz y?ntemi

Gaz prensibi, s?v? nitrojenin gazla?t?rma gizli ?s?s? (yakla??k 199.54kJ/kg) ve dü?ük s?cakl?ktaki nitrojenin ?s? absorpsiyonu ile so?utmakt?r. Gaz y?ntemi, kriyojenik s?cakl???n - 190 ℃'ye ula?mas?n? sa?layabilir, b?ylece kriyojenik nitrojen malzemelerle temas edebilir. Konveksiyonlu ?s? de?i?imi ile nitrojen, nozuldan at?ld?ktan sonra kriyojenik kutuda buharla?t?r?labilir. ?? par?as?, gizli gazla?t?rma ?s?s? ve kriyojenik nitrojenin ?s? absorpsiyonu ile so?utulabilir. So?utma h?z?n? kontrol etmek i?in s?v? nitrojen giri?ini kontrol ederek, kriyojenik i?lem s?cakl??? otomatik olarak ayarlanabilir ve do?ru bir ?ekilde kontrol edilebilir ve termal ?ok etkisi kü?üktür, dolay?s?yla ?atlama olas?l??? da dü?üktür.

?u anda, gaz y?ntemi, uygulamas?nda ara?t?rmac?lar taraf?ndan geni? ?apta tan?nmaktad?r ve so?utma ekipman?, esas olarak kontrol edilebilir s?cakl??a sahip programlanabilir bir kriyojenik kutudur. Kriyojenik i?lem, ?nemli ekonomik faydalar ve pazar beklentileri ile demirli metallerin, demir d??? metallerin, metal ala??mlar?n?n ve di?er malzemelerin hizmet ?mrünü, a??nma direncini ve boyutsal kararl?l???n? ?nemli ?l?üde iyile?tirebilir.

?imentolu karbürün kriyojenik teknolojisi ilk olarak 1980'lerde ve 1990'larda rapor edildi. Mekanik teknoloji 1981 y?l?nda Japonya ve Modern Makine At?lyesi 1992'de Amerika Birle?ik Devletleri'nde, kriyojenik i?lemden sonra ?imentolu karbürlerin performans?n?n ?nemli ?l?üde artt???n? bildirdi. 1970'lerden bu yana, yurtd???nda kriyojenik tedavi üzerine yap?lan ara?t?rmalar verimli olmu?tur. Eski Sovyetler Birli?i, Amerika Birle?ik Devletleri, Japonya ve di?er ülkeler, aletlerin ve kal?plar?n hizmet ?mrünü, i? par?alar?n?n a??nma direncini ve boyutsal kararl?l??? iyile?tirmek i?in kriyojenik i?lemi ba?ar?yla kullanm??t?r.

3. Kriyojenik ar?tman?n gü?lendirme mekanizmas?

Metal faz takviyesi.

Semente karbürlerdeki Co, fcc kristal yap?s?na α Faz?na (fcc) ve yak?n paketlenmi? alt?gen kristal yap?ya ε Faz?na (hcp) sahiptir. ε- Co oran? α- Co, kü?ük sürtünme katsay?s?na ve gü?lü a??nma direncine sahiptir. 417 ℃'nin üzerinde α Faz?n serbest enerjisi dü?üktür, dolay?s?yla Co α Faz formu mevcuttur. 417 ℃'nin alt?nda ε Faz?n dü?ük serbest enerjisi, yüksek s?cakl?kta kararl? faz α Faz?n dü?ük serbest enerjiye ge?i?i ε Faz. Ancak, WC partikülleri ve α nedeniyle Fazda kat? ??zelti heteroatomlar?n?n varl???, faz ge?i?i üzerinde daha büyük bir k?s?tlamaya sahiptir, bu da α → ε yapar. ε a?amas?na ge?er. Kriyojenik i?lem büyük ?l?üde artt?r?labilir α Ve ε ?ki fazl? serbest enerji fark?, b?ylece faz de?i?iminin itici gücü artar ε Faz de?i?im de?i?keni. Kriyojenik i?lemden sonra semente karbür i?in, Co matrisindeki sert faz? art?rabilen, dislokasyon hareketini engelleyebilen ve ikinci faz?n gü?lendirilmesinde rol oynayabilen, ??zünürlü?ün azalmas? nedeniyle Co'da ??zünen baz? atomlar bile?ik ?eklinde ??ker. par?ac?klar.

Yüzey art?k gerilmesinin gü?lendirilmesi.

Kriyojenik i?lemden sonraki ?al??ma, yüzey art?k bas?n? stresinin artt???n? g?stermektedir. Bir?ok ara?t?rmac?, yüzey tabakas?ndaki belirli bir art?k bas?n? gerilmesinin hizmet ?mrünü büyük ?l?üde art?rabilece?ine inanmaktad?r. Sinterlemeden sonra sinterlenmi? karbürün so?utma i?lemi s?ras?nda, ba?lanma faz? Co ?ekme gerilimine, WC par?ac?klar? ise bas?n? gerilimine maruz kal?r. ?ekme geriliminin Co'ya büyük zarar? vard?r. Bu nedenle, baz? ara?t?rmac?lar derin so?utman?n neden oldu?u yüzey bas?n? stresindeki art???n, sinterleme sonras? so?utma i?lemi s?ras?nda ba?lama faz? taraf?ndan üretilen ?ekme gerilimini yava?latt???na veya k?smen dengeledi?ine, hatta onu ayarlad???na inanmaktad?r. bas?n? stresi, mikro ?atlaklar?n olu?umunu azalt?r.

Di?er gü?lendirme mekanizmalar?

η Faz par?ac?klar?n?n WC par?ac?klar? ile birlikte matrisi daha kompakt ve sa?lam hale getirdi?ine ve η nedeniyle faz?n olu?umunun matristeki Co'yu tüketti?ine inan?lmaktad?r. Ba?lanma faz?ndaki Co i?eri?inin azalmas?, malzemenin genel termal iletkenli?ini artt?r?r ve karbür partikül boyutunun ve kom?ulu?un artmas? da matrisin termal iletkenli?ini artt?r?r. Termal iletkenli?in artmas? nedeniyle, tak?m ve kal?p u?lar?n?n ?s? da??l?m? daha h?zl?d?r; Tak?mlar?n ve kal?plar?n a??nma direnci ve yüksek s?cakl?k sertli?i iyile?tirilir. Di?erleri, kriyojenik i?lemden sonra, Co'nun büzülmesi ve yo?unla?mas? nedeniyle, Co'nun WC par?ac?klar?n? tutmadaki kesin rolünün gü?lendi?ine inanmaktad?r. Fizik?iler, derin so?utman?n metallerin atomlar?n?n ve moleküllerinin yap?s?n? de?i?tirdi?ine inan?rlar.

4.Kriyojenik Tedavi ile YG20 So?uk Ba?l?k Kal?b? ?rne?i

YG20 so?uk iskele kal?p kriyojenik ar?tman?n ?al??ma ad?mlar?:

(1) Sinterlenmi? so?uk ba?l?k kal?b?n? kriyojenik ar?tma f?r?n?na koyun;

(2) Kriyojenik tavlama entegre f?r?n?n? ba?lat?n, s?v? nitrojeni a??n, belirli bir oranda – 60 ℃'ye dü?ürün ve s?cakl??? 1 saat koruyun;

(3) Belirli bir oranda – 120 ℃'ye dü?ürün ve s?cakl??? 2 saat koruyun;

(4) Belirli bir so?utma h?z?nda s?cakl??? – 190 ℃'ye dü?ürün ve s?cakl??? 4-8 saat tutun;

(5) Is? korumas?ndan sonra, s?cakl?k 4 saat boyunca 0,5 ℃/dk'ya g?re 180 ℃'ye yükseltilecektir.

(6) Program ekipman? tamamland?ktan sonra, otomatik olarak kapat?lacak ve do?al olarak oda s?cakl???na so?utulacakt?r.

Sonu?: YG20 so?uk ?i?irme kal?b?, kriyojenik i?lem olmadan ve kriyojenik i?lemden sonra so?uk ba?l? Φ 3.8 Karbon ?elik vidal? ?ubuk, sonu?lar, kriyojenik i?lemden sonra kal?b?n hizmet ?mrünün, kriyojenik i?lem yap?lmayan kal?ba g?re 15%'den daha uzun oldu?unu g?stermektedir. .

Kriyojenik i?lemden ?ncekine k?yasla, kriyojenik i?lemden sonra YG20'de yüz merkezli kübik kobalt?n (fcc) ?nemli ?l?üde azald??? g?rülebilir, ε- Co (hcp)'deki belirgin art?? ayn? zamanda a??nma direncinin ve ?imentolu karbürlerin kapsaml? ?zellikleri.

5. Kriyojenik ar?tma sürecinin s?n?rlamalar?

Amerika Birle?ik Devletleri'ndeki bir alet ve kal?p ?irketinin pratik uygulama sonu?lar?, i?lemden sonra semente karbür u?lar?n hizmet ?mrünün 2~8 kat artt???n?, i?lemden sonra sinterlenmi? karbür tel ?ekme kal?plar?n?n pansuman d?ngüsünün birka? hafta uzat?ld???n? g?stermektedir. birka? aya kadar. 1990'larda, semente karbürün kriyojenik teknolojisi üzerine yerli ara?t?rmalar yap?ld? ve baz? ara?t?rma sonu?lar?na ula??ld?.

Genel olarak, semente karbürün kriyojenik ar?tma teknolojisi üzerine ara?t?rmalar daha az geli?mi?tir ve ?u anda sistematik de?ildir ve elde edilen sonu?lar da tutars?zd?r, bu da ara?t?rmac?lar taraf?ndan daha derinlemesine ara?t?r?lmas?n? gerektirir. Mevcut ara?t?rma verilerine g?re, kriyojenik i?lem esas olarak semente karbürün a??nma direncini ve hizmet ?mrünü iyile?tirir, ancak fiziksel ?zellikler üzerinde belirgin bir etkisi yoktur.