Kriyojenik Uygulamaları

“Kriyojenik sıcaklık” Cryogenic Societyof America(Amerika Kriyojenik Topluluğu) tarafından -140°C ve altı sıcaklıklar olarak tanımlanmıştır. Bu sebeple ısıl işlemciler tarafından sıfır altı işlem veya soğuk işlem olarak tabir edilen işlemlerden ayrılır. Zira bahsi geçen işlemlerde kullanılan sıcaklıklar en fazla -100°C civarındadır.

Kriyojenik işlem, oda sıcaklığında biten ısıl işlem prosesinin bir devamıdır.Amaç, düşük sıcaklıklara inilerek martenzitik dönüşümün devamını sağlamak ve kalıntı ostenitmiktarını mümkün olduğunca azaltmaktır. Kriyojenik işlem özel olarak tasarlanmış işlemci kontrollü kamaralarda gerçekleştirilir.

Kriyojenik Uygulamaları Detay

Kriyojenik işlemin etkileri:

Kalıntı ostenitin giderilmesi ve yapının martenzite dönüşmesi
Çok ince η-karbür (etakarbür) partiküllerinin martenzitmatris üzerinde homojen olarak çökelmesi
Sertlik dağılımının düzenlenmesi
İç gerilmelerin/kalıntı gerilmelerin giderilmesi (bir çok mekanik özelliği etkiler)
Tokluğu arttırır, aşınma dayanımını arttırır, yorulma dayanımını arttırır

Kriyojenik İşlem Uygulanmış Çeliklerde Aşınma Ömür Artışı Değişimi

Isıl işlem uygulanmış beş farklı takım çeliği sıfır altı işlemi ve kriyojenik işlem gördükten sonra abrasif aşınma testine tabi tutulmuşlardır. Tablo 1, bu test sonuçlarını içermektedir. Sıfır altı işlemi, çeliklerin aşınma direncini % 18 ila %104 arasında geliştirmiştir fakat kriyojenik işlem görmüş çeliklerdeki test sonuçları ise %105 ila %560 arası bir gelişme göstermektedir.

Rw= F.V/W.Hv, F= yüzeyleri birbirine bastırmak için N cinsinden uygulanan kuvvet; V = mm/s cinsinden kayma hızı; W= mm3/s cinsinden aşınma hızı ve Hv= MPacinsinden vickerssertliği. Rw değeri boyutsuzdur.

Standart bir kriyojenik proses döngüsü:

a: ortam sıcaklığından kriyojenik işlem sıcaklığına ulaşana kadar geçen süre.

b: işlem sıcaklığına (-140°C) ulaşıldıktan sonra bu seviyedeki tutma süresi

c: işlem sonrası ortam sıcaklığına ulaşma süresi

d: temperleme sıcaklığı