Из физических методов обработки инструментов, применяемых для повышения их режущей способности, немалый интерес представляет криогенная обработка режущего инструмента, т. е. выдержка его при отрицательных температурах, в частности в жидком азоте, температура кипения которого –195,8 °С.
В технической литературе имеют место противоречивые мнения по поводу влияния криогенной обработки на повышение режущей способности инструмента, однако исследования целого ряда ученых подтверждают целесообразность применения криогенной обработки для повышения стойкости режущего инструмента, упрочненного различными инструментальными материалами.
Криогенная обработка закаленной быстрорежущей стали, сущность которой заключается в возможно большем переводе остаточного аустенита в мартенсит, была предложена еще профессором А.П. Гуляевым. Фундаментальное исследование обработки стали холодом было проведено П.П. Петросяном, который показал целесообразность применения такой обработки для повышения стойкости режущего инструмента. В результате проведения криогенной обработки твердость закаленной стали возрастает на 0,5–2 HRC.
Криогенная обработка — это уникальная и актуальная для нужд производства технология повышения ресурса, износостойкости и прочности изделий до 300 % за счет обработки сверхнизкими температурами.
Эффективность процесса (рис. 1) достигается только при определенных температурно-временных параметрах — технологических режимах, включая:
• скорость охлаждения;
• временные интервалы выдержки и циклов;
• скорость нагрева;
• температурные режимы отпуска.
Соблюдение всех технологических режимов гарантирует максимальное повышение прочностных и эксплуатационных характеристик обрабатываемых изделий.
Криообработка — это однократный процесс, который не нуждается в повторении, поскольку все свойства материалов, приобретенные в ходе глубокой обработки холодом, сохраняются в течение всего срока службы деталей.
Охлаждение обеспечивает постепенное равномерное снижение температуры обрабатываемого материала.