Trong lạnh đông nớc ở đất đóng băng liên kết với hạt đất tạo thành
lớp liên kết bền vững chẳng khác bê tông. Liên kết này vững hơn nhiều
liên kết nớc đá thuần tuý. Đất cát đóng băng có độ liên kết bền vững
nhất sau đó đến đất thịt và sau cùng là đất sét.
Đối với cửa hầm lò, đôi khi cọc phải dài đến hàng trăm mét cắm sâu
vào lòng đất. Khi đó phải khoan mồi trớc các lổ cọc. Các lổ phải song
song để đảm bảo khoảng cách cần thiết, nếu có một vị trí nào đó
khoảng cách giữa các cột quá xa, mạch kết đông không liên kết có thể
tạo nên những điểm yếu cục bộ, có thể gây sụt lở ở những vị trí này.
Trong quá trình sử dụng cần tránh rò rỉ chất vào lòng đất, vì nhiệt độ
đông đặc của chất tải lạnh rất thấp không thể đông đợc nên có thể
làm cho các cọc kết đông rả đông, rất nguy hiểm và rất khó khắc
phục.
Do chất tải lạnh trên đờng ống ra nóng hơn ống chất lỏng lạnh
vào đáng kể (khoảng 8K), nên giữa chúng có trao đổi nhiệt với nhau,
làm giảm hiệu quả làm lạnh nền đất. Vì vậy phải có biện pháp giảm
dòng nhiệt trao đổi này, bằng cách cách nhiệt bề mặt ống trong. Đây là
vấn đề tơng đối khó, vì nh vậy sẽ tăng kích thớc ống ngoài. Có thể
giảm dòng nhiệt trao đổi này bằng cách sử dụng loại vật liệu có khả
năng dẫn nhiệt kém làm ống trong, ví dụ nh nhựa PVC.
Do phải vận hành trên các công trình xây dựng và luôn luôn phải di
chuyển nên hệ thống lạnh phải gọn, dễ cơ động. Tốt nhất nên thiết kế
lắp đặt trên các xe thành khối, khi vận hành chỉ cần đấu điện, nớc là
có thể hoạt động. Việc đấu nối chất tải lạnh cũng phải đơn giản và
chắc chắn.
Các cọc kết đông có thể đợc làm lạnh bằng môi chất lạnh. Ưu
điểm của phơng án này là hiệu quả làm lạnh cao hơn, do độ chênh
nhiệt độ lớn. Tuy nhiên phơng án này có nhợc điểm là chênh lệch
nhiệt độ sôi bên trong ống khá lớn do chênh lệch cột áp thuỷ tĩnh, ở
phía trên và phía dới, đấu nối phức tạp hơn và môi chất dễ bị rò rỉ ra
ngoài.

1
+ V
2
+ + V
n
= F.(h
1
+h
2
+ + h
n
) (1-1)
F Diện tích tiết diện vỏ đông lạnh, m
2
h
i
Chiều dày của các lớp đất khác nhau, m
- Tổng thể tích nớc cần làm lạnh
V
n
= V
i
= V
i
x E
i
(1-2)
Ei Hàm lợng phần trăm (theo thể tích) nớc trong các lớp đất,
%
- Chi phí làm lạnh nớc

n
, C
đ
- Nhiệt dung riêng của nớc và đá, kJ/kg.K
- Chi phí làm lạnh các các thành phần khô
Q
k
=
i
. ( V
i
- V
i
).C
i
(t
1
- t
2
), J (1-4)
i, C
i
Khối lợng riêng và nhiệt dung riêng của thành phần khô
của các lớp đất.
Từ tổng chi phí lạnh yêu cầu trên, căn cứ vào thời gian yêu cầu làm
lạnh (giây), có thể xác định công suất lạnh yêu cầu của máy lạnh:
W
QQ
Q
Q

thép đã tôi còn sót lại một ít austenit, khi nhúng thép vào môi trờng
lạnh -80
o
C trong khoảng từ 5 đến 10 phút, austenit có thể chuyển hoá
thành martensit làm cho thép cứng hơn. Gia công lạnh sau khi tôi
không những làm cho thép cứng hơn mà còn tăng độ rắn, khả năng
chống mài mòn, độ đàn hồi, tăng tuổi thọ và ổn định kích thớc chi
tiết máy.
Một ví dụ cụ thể về trờng hợp gia công các bơm piston tại Mỹ.
Piston đợc chế tạo bằng thép SAE25.100, sau một thời gian làm việc
ở những môi trờng khí hậu khác nhau khoảng 2 tháng thì xảy ra hiện
tợng kết dính là vì ostensit d chuyển biến tiếp tục đã làm tăng kích
thớc và thể tích của piston. Nếu sau khi gia công xong thêm khâu gia
công lạnh vào quá trình nhiệt luyện thì hiện tợng đó sẽ đợc khắc
phục.
Về gia công lạnh để tăng tính đàn hồi, độ rắn, tính chống mài mòn
đã đợc các nhà khoa học Anh, Mỹ kết luận từ năm 1914. Bảng 1-7
dới đây cho thấy khi gia công lạnh thép có 0,8%C, 8%Ni, 4%Cr,
1%V ở các nhiệt độ khác nhau thì độ đàn hồi E tăng lên đáng kể.

Bảng 1-7: Độ đàn hồi khi gia công ở các nhiệt độ khác nhau

Nhiệt độ gia công - 27
o
C - 46
o
C - 84
o
C
E, kG/cm

C- 62
o
C - 73
o
C
0,2
0,18
0,10
01,3
0,24
0,21
0,15
1,33
1,8
3,43
4,95
3,65
0,23
0,26
0,03
0,04
1
1,03
0,96
0,92
57
51,5
50,5
48,5
61,5

Qua quá trình xử lý trên, độ bền kéo tăng lên đến 2000 bar.
Lạnh thâm độ đợc dùng để làm lạnh cho ổn định kích thớc của
nhiều tấm gang, tấm kim loại màu trong chế tạo vỏ, thân của các thiết
bị chính xác. Làm lạnh thâm độ còn đợc ứng dụng để lắp ráp các cơ
cấu chính xác.

35
3. Gia công phôi
Trong quá trình gia công phôi, phần lớn cơ năng đa vào biến thành
nhiệt năng, làm cho nhiệt độ dao cắt tăng cao. Bằng cách gắn các cặp
nhiệt ở đầu mũi dao và các vị trí khác nhau, ngời ta có thể đo đợc
sự phân bố nhiệt độ trên bề mặt tiếp xúc của dao cắt. Đối với quá trình
tiện thép vòng bi nhiệt độ đầu cắt có thể lên tới 800
o
C. Do nhiệt độ
cao, cơ tính của dao cắt giảm. Để tăng độ bền của dao và thời gian sử
dụng cần phải làm lạnh dao xuống nhiệt độ thích hợp. Các kết quả
nghiên cứu cho thấy, tuổi thọ dao tỷ lệ nghịch với bình phơng nhiệt
độ. Vì vậy khi giảm nhiệt độ xuống thời gian làm việc và tuổi thọ của
dao tăng đáng kể.
Để làm lạnh dao, ngời ta sử dụng dung dịch dầu cắt hoặc nhũ
tơng đã đợc làm lạnh xuống 2 đến 4
o
C rót trực tiếp vào vị trí cắt.
Các loại thép không rỉ austenit có hệ số dẫn nhiệt nhỏ, do đó nhiệt
độ ở các dao cắt còn tăng cao hơn nữa. Trong trờng hợp này ngời ta
thờng sử dụng CO
2
lỏng để làm lạnh. Phơng pháp làm lạnh có thể
thực hiện từ bên trong. Thanh thép tiện đợc bố trí một lổ ở phía trong