Обработка металлов холодом

Холодильную обработку металлов (в основном сталей) производят при —30-120 °С для уменьшения остаточного аустенита. Наличие последнего в сталях, существенно понижает качество материалов. Количество остаточного аустенита в сталях зависит от скорости отвода теплоты в области аустенитно-мартенситного превращения. С уменьшением интенсивности теплоотвода количество остаточного аустенита в сталях возрастает.

Выбор методов охлаждения объектов определяется конечной температурой, технологической спецификой процесса, количеством отводимой теплоты В верхнем интервале температур используют парокомпрессионные машины двухступенчатого сжатия на R22 (до —60 °С) и каскадные машины на R22 и R13 (до —80 °С).

При температурах, близких к —120 °С, широко применяют жидкий азот: для охлаждения изделий, погружая в ванну с жидким азотом либо в камеру, охлаждаемую жидким азотом. В случае прямого контакта изделия с жидким азотом достигаются высокая скорость охлаждения и низкая конечная температура объекта.

Азотную камеру выполняют из антикоррозионной стали и заключают в камеры с тепловой изоляцией. В камере для охлаждения изделий жидким азотом предусматривают змеевик, прикрепленный к внешней поверхности камеры, по которому циркулирует испаряющийся жидкий азот. Для температур не ниже —75 °С применяют охлаждение с помощью сухого льда, загружаемого непосредственно в теплоизолированную емкость с обрабатываемыми изделиями. Для повышения интенсивности теплоотвода изделия погружают в жидкость с низкой температурой замерзания, в которую добавляют сухой лед.

Использование жидкого азота и сухого льда существенно упрощает процесс охлаждения. Однако указанный метод обработки изделий является энергоемким и дорогостоящим. На крупных предприятиях применяют воздушные турбохолодильные машины.