Tous les matériaux passent par des changements de phase. La plupart des gens sont familiers avec les quatre changements physiques de base de l'Etat - gaz, liquide, solide et plasma - mais la plupart des matériaux passent par un certain nombre de changements de phase plus petits au sein de ces États. Le fer peut passer par beaucoup de petits changements en termes de structure cristalline en fonction de sa teneur en carbone et la température à laquelle elle est traitée. Fer chaud commence comme un liquide - sans la structure - puis se refroidit et cristallise à environ 2800 degrés Fahrenheit dans une pile de cristaux pyramidaux appelé cubique centré, ou BCC. Encore refroidi, le fer se transforme en une série de triangles pliés, appelé austénitique, ou à faces centrées, cube en treillis.
Les transformation martensitique
plupart des métaux que nous utilisons sont austénite, qui sur une échelle cristalline ressemble à un tas de petits mais très complexe cubes empilés les uns sur les autres. Et cette pile est, comme vous pouvez l'imaginer, assez fragile, soumis à tout type de charge, ces cubes seraient simplement glisser autour et le matériau se briserait. Mais en ajoutant un peu de carbone provoque ces cubes à déplacer autour, rainurage de carbone entre eux et d'agir comme une entretoise de jeter les dés dans un arrangement plus aléatoire. Plus de carbone est, dans une certaine mesure, mieux c'est. Martenising le métal consiste à obtenir ce jusqu'à une température de point de transformation basse - environ 350 degrés Fahrenheit - puis laisser tomber la température descend très bas, à environ 350 degrés négatifs. Cela provoque ces cubes déjà en ligne à fausser les atomes de carbone poussent autour, puis geler en place, les transformant en pièces de puzzle en trois dimensions. Ces morceaux déchiquetés et aléatoire forment un lien beaucoup plus fort et plus dur sans recourir à des éléments d'alliage supplémentaires. Ainsi, le métal va de austénite en martensite.
Cryo Traiter
Le processus Martenising lui-même est très simple. Tout d'abord, celle-ci se refroidit lentement à des degrés négative 350 à l'azote liquide - qui déforme la grille de l'austénite - et alors il se réchauffe lentement jusqu'à 350 degrés positifs. Ce processus est répété trois à cinq autres reprises au cours d'une semaine, en s'assurant que tous les réseaux de cube de ce matériau ne sont plus cubes, et qu'ils sont tous bons et verrouillés ensemble.
Force Poids et
Force est de loin le facteur le plus important lorsque les parties cryo-traitées sont concernés. Augmentation de la traction de la force et la dureté du matériau verse des dividendes, non seulement pour la quantité d'énergie et le régime que vous pouvez jeter à manivelles et les tiges avant que quelque chose casse, mais le poids des composants ainsi. Cryo-traitant peut vous permettre d'utiliser des pistons plus légers, des cannes, vilebrequins et des composants valvetrain pour plus de puissance et haut régime. C'est pourquoi pratiquement tout sur une voiture de F1 en fer ou en acier a été par cryo-traitement, en partie pour la force, et en partie parce qu'elle permet de pièces plus légères. Quand cela est fait correctement créé, le fer ou l'acier martensitique peuvent hypothétiquement résister à environ 2,5 fois le stress d'une austénitique équivalent.
L'usure du moteur
acier ultra-dur peut contenir des tolérances plus fines et un fini plus lisse que l'acier doux. Cela signifie qu'un certain nombre de choses, mais d'abord et avant tout une diminution de l'usure. Usure diminue en partie parce que les matériaux traités déforment moins, en partie parce qu'ils sont plus lisse et glissante, mais surtout parce qu'ils sont beaucoup plus difficiles. Cela est particulièrement important lorsque les arbres à cames sont concernés, car les ressorts de soupape puissants nécessaires dans les applications de course sont absolument brutale lobes de came. La même chose vaut pour presque tout dans la commande des soupapes, qui subit l'usure par frottement plus que la plupart des autres parties du moteur.
Plus de puissance et de couple
Même sans utiliser des composants légers , vous ferez l'expérience d'un coup de pouce en puissance et de couple si vous cryo-traiter tout dans votre moteur avant l'usinage. Cela vient de courtoisie de quelques facteurs. La première a trait à une augmentation parties avec onctuosité et la douceur, ce qui réduit la traînée interne et permet l'utilisation d'une huile légère. Le deuxième facteur a trait à la déformation des composants. Votre vilebrequin, bielles, culbuteurs, poussoirs et des composants d'entraînement de distributeur tout fléchissent un peu sous la charge; cryo-traitement de ces composants permet de garder tout dans votre danse du moteur à la même hauteur, qui ne peut rien faire mal pour chevaux. Le dernier facteur concerne les tolérances des composants et d'étanchéité, une surface lisse et dure en fait pour des joints serrés entre les pièces mobiles et les sièges de soupape. Tolérances plus strictes signifient potentiel de régime plus élevé, et les sièges de soupapes plus serré d'étanchéité signifient plus de pression dans la chambre.
Fuel Economy
Un autre avantage de cette diminution de la résistance interne est un augmenter l'économie de carburant aux mêmes niveaux de puissance. Alors que l'économie de carburant peut sembler une chose étrange pour un coureur à se soucier de ceux qui n'ont jamais mis les pieds sur une piste, l'endurance et le cercle-pistard savoir que chaque goutte compte quand il s'agit de longues courses impliquant de multiples arrêts aux stands. Et il ya autre chose à considérer: si vous devez planifier pour le même nombre d'arrêts aux stands dans une course donnée, alors vous pouvez toujours sortir avec transportant moins de carburant après que cruciale dernier pit-stop pour une charge Banzaï à travers la ligne d'arrivée. Juste à cet effet, vous pouvez également regarder dans le traitement d'autres éléments essentiels comme la chaîne cinématique de transmission et les différentiels de vitesse.
Considérations
Martensite n'est pas aussi dense que austénite, ce qui signifie que l'hypothèse la masse de votre part reste le même après la procédure - et il devrait - la partie dans son ensemble sera légèrement plus grande qu'elle ne l'était auparavant. Alors, voici où vous aurez à le seul véritable inconvénient de cryo-traitement: chaque tolérance unique qui a à voir avec cette partie va changer, donc vous aurez à remachine ou au moins à perfectionner la partie arrière en spec après le traitement. Bien que ces changements peuvent être assez mineur, ils peuvent être assez pour secouer les tolérances nanométriques moteurs de course fonctionnent généralement à. Mais, d'autre part, vous aurez envie de ré-usiner la pièce de toute façon à laisser un fini de surface lisse et profiter pleinement de sa dureté. Juste être conscient de ce fait avant que vous allez disposer les dollars pour cryo-traitement.
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