¿Sabías? En ambientes con temperaturas ultra-bajas por debajo de los -80 grados, existe un arma secreta para mejorar el rendimiento del tratamiento criogénico con aleaciones de titanio. Esta tecnología es como un "mago de materiales" mágico, que utiliza procesos específicos para lograr un salto cualitativo en las propiedades de las aleaciones de titanio.
La historia del tratamiento criogénico se remonta a 1939, cuando la antigua Unión Soviética fue pionera en el uso de nitrógeno líquido como refrigerante para el tratamiento de refrigeración y logró buenos resultados. A mediados-siglo XX, Estados Unidos había industrializado la tecnología en campos como el aeroespacial y gradualmente se expandió al campo del procesamiento mecánico. Hoy en día, muchas empresas estadounidenses especializadas en procesamiento criogénico han demostrado mediante la práctica que el tratamiento criogénico puede prolongar eficazmente la vida útil de los materiales. La antigua Unión Soviética también desarrolló nuevas aleaciones de titanio de baja temperatura de uso común, como OT4 y BT5-1, ajustando la proporción de elementos en las aleaciones de titanio.
Entonces, ¿cuáles son exactamente los efectos del tratamiento criogénico sobre las aleaciones de titanio? Numerosos estudios han proporcionado respuestas.
En términos de propiedades mecánicas, los estudios han encontrado que la plasticidad de la aleación de titanio TC4 aumenta significativamente después de un tratamiento criogénico profundo. Después de un tratamiento de 24 horas y 36 horas, el rango de deformación plástica uniforme se expandió en un 5% y un 8,3%, respectivamente, lo que se atribuye a la reducción de la fase en la aleación después de la deformación.
Para el acero para herramientas y el acero inoxidable, los efectos del tratamiento criogénico también son significativos. La investigación realizada por Masayoshi Yamamura muestra que la resistencia al desgaste del acero para herramientas mejora significativamente después del tratamiento criogénico; -180 grados produce los mejores resultados; Shinjiro Kishigami descubrió que cuanto más baja es la temperatura del tratamiento criogénico, mayor es la resistencia al impacto y al desgaste del acero inoxidable.
Aunque nuestro país comenzó relativamente tarde en la investigación y aplicación del tratamiento criogénico, y los estudios de mecanismos relacionados comenzaron alrededor de la década de 1980, se han logrado logros considerables en los últimos años:
1. Después del tratamiento criogénico profundo de las aleaciones de titanio, la conductividad térmica primero disminuye y luego aumenta con el aumento de la temperatura, mientras que el coeficiente de expansión térmica primero aumenta y luego disminuye.
2. Después de 12 horas de tratamiento criogénico, la rugosidad de la superficie de las muestras de aleación de titanio se minimiza, la microdureza alcanza el valor más alto y, con un tiempo de tratamiento más prolongado, la fase se transforma en fase, lo que da como resultado una microestructura más uniforme y densa.
3. La investigación sobre la aleación de titanio TC4 muestra que con un tratamiento criogénico prolongado, el tamaño del grano disminuye gradualmente. Después de 12 horas de tratamiento, las propiedades mecánicas generales son óptimas, pero después de 24 horas, la resistencia y dureza son inferiores a las de 12 horas; por lo tanto, el tiempo de tratamiento no debe exceder las 12 horas.
4. Después del tratamiento criogénico de la aleación de titanio TC4, hay una gran cantidad de estructuras de dislocación en el interior y la microdureza de la superficie aumenta con un tiempo de tratamiento más prolongado.
Esta "magia de baja-temperatura" del tratamiento criogénico profundo aprovecha continuamente el potencial de las aleaciones de titanio, allanando el camino para su aplicación en más áreas, ¡y se cree que traerá aún más sorpresas en el futuro!
