Dalam Pengerjaan Logam, apa itu Suhu Kritis?

Pengerjaan logam sering kali berfokus pada manfaat bahan pemanas hingga suhu ekstrim untuk kelenturan, tetapi jarang keuntungan dari pendinginan ekstrim dipertimbangkan. Dengan mendinginkan logam ke suhu yang sangat rendah yang disebut suhu kritis, fenomena listrik yang disebut superkonduktivitas dapat diamati. Metode ini merupakan kemajuan penting dalam pekerjaan listrik dan telah digunakan dengan berbagai logam, tetapi aluminium dan baja umumnya adalah yang paling umum.

Suhu kritis logam berbeda dari satu zat ke zat lainnya dan, untuk tujuan konduktivitas, mungkin tidak dapat dicapai. Umumnya, logam harus didinginkan hingga suhu sekitar 0 derajat Kelvin (minus-459 Fahrenheit, minus -273 Celcius) menggunakan nitrogen cair sampai terjadi perubahan fasa yang nyata. Perubahan melibatkan hambatan listrik yang tidak ada, juga disebut sebagai superkonduktor. Hal ini memungkinkan energi untuk melewati lebih mudah daripada melalui kabel tradisional.

Superkonduktivitas biasanya merupakan tujuan dari proses temperatur kritis. Ketika logam didinginkan hingga suhu kritis ini, penelitian telah menunjukkan bahwa logam itu menjadi konduktor yang lebih baik daripada kabel pada suhu kamar. Tidak ada hambatan listrik, sehingga elektron dapat melewati logam ini dengan bebas, sehingga hampir tidak ada energi yang hilang melalui panas. Loop superkonduktor yang menggunakan logam yang didinginkan hingga suhu kritis dapat bertahan beberapa tahun dengan praktis tanpa kerusakan, dibandingkan dengan sistem tradisional yang harus sering diganti karena panas.

Aluminium dianggap sebagai logam yang sangat baik untuk digunakan dengan superkonduktivitas suhu kritis. Bobotnya yang ringan dan kelenturannya menjadikannya pilihan utama untuk kabel dan bahan lain yang digunakan dalam menghantarkan listrik. Aluminium sering digunakan dalam industri yang membutuhkan energi dalam jumlah besar, seperti pembangkit listrik atau pabrik besar.

Baja dan banyak paduannya telah ditemukan sebagai jenis logam lain yang menangani perlakuan ini dengan baik. Suhu kritis baja berguna dalam lebih dari sekadar menghantarkan listrik. Anil isotermal adalah proses yang dibuat untuk mengontrol laju perubahan suhu logam, juga disebut gradien suhu, yang memiliki sepotong baja tertentu yang didinginkan tepat di atas suhu kritis, kemudian diturunkan di bawah titik itu dan dibawa kembali. Quenching adalah proses suhu kritis baja lainnya yang tidak melibatkan superkonduktivitas atau nitrogen cair, tetapi logam didinginkan hingga titik tersebut dalam air, minyak, atau air garam untuk meningkatkan kandungan karbonnya.