ידעת? בסביבות טמפרטורה-נמוכות במיוחד מתחת ל--80 מעלות, ישנו נשק סודי לשיפור הביצועים של טיפול קריוגני בסגסוגות טיטניום. טכנולוגיה זו היא כמו "אשף חומרים" קסום, תוך שימוש בתהליכים ספציפיים כדי להשיג קפיצת מדרגה איכותית במאפיינים של סגסוגות טיטניום.
ניתן לעקוב אחר ההיסטוריה של טיפול קריוגני עד לשנת 1939, כאשר ברית המועצות לשעבר הייתה חלוצה בשימוש בחנקן נוזלי כחומר קירור לטיפול בקירור והשיגה תוצאות טובות. עד אמצע-המאה ה-20, ארה"ב תיעשה את הטכנולוגיה בתחומים כמו תעופה וחלל, והיא התרחבה בהדרגה לתחום העיבוד המכני. כיום, חברות אמריקאיות רבות המתמחות בעיבוד קריוגני הוכיחו באמצעות תרגול שטיפול קריוגני יכול להאריך ביעילות את חיי השירות של חומרים. ברית המועצות לשעבר פיתחה גם סגסוגות טיטניום חדשות בטמפרטורה נמוכה כמו OT4 ו-BT5-1 בשימוש נפוץ על ידי התאמת שיעור היסודות בסגסוגות טיטניום.
אז מה בדיוק ההשפעות של טיפול קריוגני על סגסוגות טיטניום? מחקרים רבים סיפקו תשובות.
במונחים של תכונות מכניות, מחקרים מצאו כי הפלסטיות של סגסוגת טיטניום TC4 גדלה באופן משמעותי לאחר טיפול קריוגני עמוק. לאחר טיפול של 24 שעות ו-36 שעות, טווח העיוות הפלסטי האחיד התרחב ב-5% ו-8.3% בהתאמה, המיוחס להפחתת השלב בסגסוגת לאחר העיוות.
עבור פלדת כלי עבודה ופלדת אל חלד, גם ההשפעות של טיפול קריוגני משמעותיות. מחקר של Masayoshi Yamamura מראה שעמידות הבלאי של פלדת הכלים משתפרת משמעותית לאחר טיפול קריוגני, כאשר -180 מעלות מניב את התוצאות הטובות ביותר; Shinjiro Kishigami מצא שככל שטמפרטורת הטיפול הקריוגני נמוכה יותר, כך חוזק הפגיעה ועמידות הבלאי של נירוסטה גבוהים יותר.
למרות שהמדינה שלנו התחילה מאוחר יחסית במחקר וביישום של טיפול קריוגני, עם מחקרי מנגנונים קשורים שהחלו רק בסביבות שנות ה-80, היו הישגים ניכרים בשנים האחרונות:
1. לאחר טיפול קריוגני עמוק בסגסוגות טיטניום, המוליכות התרמית יורדת תחילה ולאחר מכן עולה עם עליית הטמפרטורה, בעוד שמקדם ההתפשטות התרמית תחילה עולה ולאחר מכן יורד.
2. לאחר 12 שעות של טיפול קריוגני, חספוס פני השטח של דגימות סגסוגת טיטניום מצטמצם, המיקרו קשיות מגיעה לערך הגבוה ביותר, ועם זמן טיפול ארוך יותר, הפאזה הופך לפאזה, וכתוצאה מכך נוצר מבנה מיקרו אחיד וצפוף יותר.
3. מחקר על סגסוגת טיטניום TC4 מראה שעם טיפול קריוגני ממושך, גודל הגרגיר יורד בהדרגה. לאחר 12 שעות טיפול, המאפיינים המכניים הכוללים אופטימליים, אך לאחר 24 שעות החוזק והקשיחות נמוכים מאלו של 12 שעות; לכן, זמן הטיפול לא יעלה על 12 שעות.
4. לאחר טיפול קריוגני בסגסוגת טיטניום TC4, יש כמות גדולה של מבני נקע בפנים, והמיקרו-קשיות פני השטח גדלה עם זמן טיפול ארוך יותר.
'קסם הטמפרטורה-הנמוכה הזה של טיפול קריוגני עמוק מנצל ללא הרף את הפוטנציאל של סגסוגות טיטניום, וסוללת את הדרך ליישום שלהן בעוד תחומים, ומאמינים שהוא יביא הפתעות נוספות בעתיד!
