Ngoài biện pháp thiết kế, chúng ta có thể sử dụng biện pháp công nghệ để nâng cao tuổi thọ hệ thống lạnh, giúp hệ thống hoạt động ổn định, bền bỉ trong thời gian dài hơn.
Biến pháp công nghệ nâng cao tuổi thọ hệ thống lạnh
Gia công nghiệt hóa bề mặt làm việc
- Thấm carbon:
Thấm carbon là quá trình làm bão hòa carbon lớp bề mặt chi tiết từ thép carbon thấp giúp tăng độ cứng bề mặt so với lõi. Chiều sâu của lớp thấm carbon từ 0.2 -2.0 mm với tốc độ thấm nằm trong khoảng 0.08 – 0.10 mm/h. Nhờ độ cứng tăng lên, tác động trong quá trình làm việc đến thiết bị được hạn chế giúp tăng tuổi thọ thiết bị lên đáng kể
- Thấm nitơ:
Tương tự với thấm carbon, thấm nitơ là quá trình bão hòa lớp ni tơ bề mặt nhưng là của các chi tiết tạo từ các kim loại đen. Bề mặt được thấm nitơ không chỉ làm tăng độ cứng mà còn tăng sự ổn định, chống gỉ trong không khí, môi trường hơi nước.
Sau quá trình thấm nitơ, một số chi tiết được tăng kích thước có thể xảy ra tình trạng biến dạng.
Độ cứng bề mặt sau khi thấm ni tơ và làm nguội có độ bền mới tăng một cách đáng kể.
Ngoài ra, thấm nitơ cũng làm giảm tốc độ mài mòn áo thép xylanh gang từ 8 đến 20 lần. Trục khuỷu cũng tăng đáng kể độ bền sau quá trình này.
- Thấm crôm:
Thấm crôm được sử dụng để bão hòa các chi tiết làm từ vật liệu thép bằng cách khuếch tán crôm vào sắt ở nhiệt độ cao từ 950 -1300°C.
Thấm crôm nhiệt sử dụng riêng cho các loại chi tiết chế tạo từ thép carbon, làm việc trong môi trường ăn mòn điện hóa hay ăn mòn khí.
- Thấm silic:
Quá trình bão hòa bề mặt bới silic ở chiều sâu 0.3 – 1.0 mm. Phương pháp thường được dùng cho các chi tiết của máy hóa chất, trục máy bơm. Độ bền mòn của lớp Silic sau khi tẩm dầu lớn hơn 1.4 -1.8 lần so với độ bền mòn của thấm carbon.
- Oxy hóa:
Quá trình sẽ tạo ra lớp màng oxit trên bề mặt kim loại. Màng oxit kim loại đen cấu tạo từ các tinh thể rất nhỏ của oxit sắt từ Fe3O4 có chiều dày m, độ cứng thấp, độ xốp gắn với nền rất chắc. cấu trúc này cho phép màng oxy giữ chất bôi trơn tốt hơn, ngăn ngừa kẹt trong quá trình ma sát của chi tiết máy.
- Phốt phát hóa:
Phốt phát hóa sẽ tạo ra một bề mặt kim loại một màng từ các muối axit phôphoric không tan.Có hai phương pháp tiến hành phốt phát hóa là phương pháp hóa học hoặc phương pháp điện hóa.
Khi sử dụng phương pháp này lớp phủ phôt phát cho các chi tiết có độ dày và xốp hơn, độ cứng nhỏ hơn so với lớp oxit nên khả năng giữ bôi trơn tốt hơn. Nhưng độ giòn của thép tăng do hydro hóa kim loại diễn ra đồng thời.
Phương pháp này thường được dùng cho xéc măng, piston và xylanh.
Màng phốt phát mỏng sau khi được thấm dầu bôi trơn sẽ giúp bảo vệ tốt các bu lông, đai ốc, các chi tiết khác khỏi bị gỉ, xước.
- Sunfua hóa:
Sunfua hóa là quá trình nhiệt hóa gia công chi tiết từ các hợp kiem sắt để làm giàu cho các lớp bề mặt làm bằng lưu huỳnh.
Sau quá trình Sunfua hóa, màng sunfua trên các chi tiết đó có độ bền nhỏ hơn kim loại nền, dễ bị phá hủy và tách khỏi nền mà không có biến dạng dẻo.
Lớp sunfua và sản phẩm mài mòn có khả năng hấp thụ cao, làm tăng thêm tính hoạt động của dầu bôi trơn vì các sunfua sẽ được dầu đưa đến tất cả các bề mặt ma sát.
- Mạ crôm:
Mạ crôm là biện pháp công nghệ quan trọng và được đánh giá cao trong việc nâng cao độ bền mòn của các chi tiết máy trong hệ thống lạnh. Mạ crôm được ứng dụng rộng rãi cho cả việc sửa chữa và chế tạo thiết bị.
Lớp crôm mạ trên bề mặt các chi tiết máy có độ cứng cao, độ bền liên kết với thép lớn, độ bền vững hóa học cao. Phương pháp này được dùng chủ yếu cho các bề mặt làm việc có chất liệu babit, gang mịn, thép mềm, thép tôi trung bình có chất bôi trơn và ở áp suất khi hoạt động không cao.
Làm nhẵn bề mặt ma sát
- Làm nhẵn bề mặt ma sát bằng kim cương:
Làm nhẵn bề mặt ma sát giúp cho nhám bề mặt nhỏ, tăng độ cứng lên từ 30-40%, độ bền mỏi tăng 17-25%. Bề mặt gia công cần được thực hiện liên tục bằng vật liệu có độ cứng cao.
- Gia công bề mặt bằng tia lade:
Sử dụng tia lade lượt qua bề mặt kim loại, làm bề mặt này được nung nhanh đến nhiệt độ cao. Do sự truyền nhiệt vào bên trong của loại chất liệu, bề mặt nguội ngay khi tia lade rời sang chỗ khác. Lúc này, bề mặt đã được tôi một cách hoàn chỉnh. Phương pháp này có thể áp dụng để gia công các chi tiết bằng gang và thép để nâng cao độ bền mỏi.