Što je kritična temperatura u obradi metala?

Obrada metala se često usredotočuje na prednosti zagrijavanja materijala na ekstremne temperature radi savitljivosti, ali rijetko se razmatraju prednosti ekstremnog hlađenja. Hlađenjem metala na vrlo nisku temperaturu koja se naziva njegova kritična temperatura, može se promatrati električni fenomen koji se naziva supravodljivost. Ova metoda je važan napredak u električnim radovima i koristi se s raznim metalima, ali su aluminij i čelik općenito najčešći.

Kritična temperatura metala razlikuje se od tvari do tvari i, u svrhu vodljivosti, možda je neće biti moguće postići. Općenito, metali se moraju hladiti na temperature oko 0 stupnjeva Kelvina (minus-459 Fahrenheita, minus -273 Celzija) korištenjem tekućeg dušika dok se ne dogodi primjetna promjena faze. Promjena uključuje nepostojeći električni otpor, koji se također naziva postajanjem supravodiča. To omogućuje da energija lakše prolazi nego kroz tradicionalno ožičenje.

Supervodljivost je obično svrha procesa kritične temperature. Kada se metal ohladi na ovu kritičnu temperaturu, istraživanja su pokazala da je bolji provodnik od žica na sobnoj temperaturi. Ne postoji električni otpor, tako da elektroni mogu slobodno prolaziti kroz ovaj metal, što rezultira gotovo da se energija ne gubi kroz toplinu. Supervodičke petlje koje koriste metale ohlađene na kritičnu temperaturu mogu trajati nekoliko godina, praktički bez propadanja, u usporedbi s tradicionalnim sustavima koji se moraju često mijenjati zbog topline.

Aluminij se smatra izvrsnim metalom koji se koristi uz supravodljivost na kritičnoj temperaturi. Njegova mala težina i savitljivost čine ga glavnim izborom za žice i druge materijale koji se koriste za provođenje električne energije. Aluminij se često koristi u industrijama koje trebaju proći velike količine energije, kao što su elektrane ili velike tvornice.

Utvrđeno je da su čelik i njegove brojne legure još jedna vrsta metala koja dobro podnosi ovaj tretman. Kritična temperatura čelika korisna je na više načina od jednostavnog provođenja električne energije. Izotermno žarenje je proces stvoren za kontrolu brzine promjene temperature metala, koji se također naziva temperaturni gradijent, u kojem se određeni komad čelika ohladi na nešto iznad kritične temperature, zatim spusti ispod te točke i ponovno podigne. Kašenje je još jedan proces kritične temperature čelika koji ne uključuje supravodljivost ili tekući dušik, ali se metal umjesto toga hladi do te točke u vodi, ulju ili slanoj otopini kako bi se povećao sadržaj ugljika.