Все процессы термической обработки связаны с воздействием на металл высоких температур. При этом ускоряются химические реакции взаимодействия элементов сплавов с нагревательной атмосферой. Эти процессы неизбежны, т. к. физико-химические законы природы никто не отменял.
Хорошо, если нагрев металла происходит в вакууме или атмосферах, нейтральных к элементам обрабатываемых сплавов. Если же нагрев происходит в воздушной атмосфере, то образование оксидов и гидроксидов будет закономерным. Здесь возникает необходимость дальнейшей очистки поверхности изделий. В промышленности существует два таких основных метода: химический и механический. Химический метод очистки поверхности заключается в травлении поверхности металла щелочными и кислотными растворами. Механический метод подразумевает под собой очистку поверхности при помощи направленного воздействия твердых частиц под давлением. Это может пескоструйная обработка, дробеструйная обработка, обработка гранулами стекла и т. д.
Достаточно редким для России способом очистки поверхностей металла, является очистка сухим льдом. Эта технология требует очень детального изучения, но в первом приближении она является достаточно перспективной. Данный процесс заключается в следующем: так называемый «сухой лёд», имеющий температуру около -80°С, под давлением распыляется на очищаемую поверхность и замораживает загрязнения. Далее, под действием давления этих же частиц загрязнение удаляется. «Сухой лёд» - это диоксид углерода СО2 в твердом состоянии. Это вещество не ядовито, без запаха, легко испаряется при комнатной температуре. Диоксид углерода — это пузырьки в лимонаде. Его специально добавляют в некоторые продукты, чтобы увеличить их срок годности и сохранить свежий вкус и аромат.
Производство «сухого льда» - достаточно простой процесс. Сжиженный СО2 пропускаю через камеру охлаждения, где он приобретает твердое агрегатное состояние, далее, уже из твердого СО2 получают требуемую форму частиц. Эти частицы достаточно хрупкие, поэтому легко поддаются распылению через любые форсунки. Поток движения может иметь практически любую циркуляцию частиц. Как уже говорилось ранее, СО2 быстро испаряется при комнатной температуре, поэтому после очистки остаются только отходы с обрабатываемой поверхности.
Итак, очевидные преимущества данной технологии:
1. Нет повреждений поверхности (в каждом отдельном случае стоит проверять металлографическими способами)
2. Нет вредных химических растворов
3. Снижение времени цикла обработки
4. Снижение расходов на утилизацию отходов очистки
5. Отсутствие в рабочей зоне твердых взвешенных частиц
Минусы технологии:
1. Более дорогостоящее оборудование (по сравнению с ваннами травления и установками струйной обработки)
2. Не понятен результат очистки после разных режимов термообработки. Например, как будет удаляться тонкий серый оксидный слой после среднетемпературного отпуска. Достоверные данные могут быть получены только экспериментальным путем после различных режимов термообработки.
