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無錫愛思科帶您了解深冷處理的機理及作用

更新時間: 2020-04-24
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   無錫愛思科帶您了解深冷處理的機理及作用
  深冷就是指-100℃以下的溫度,在工業(yè)上可以分為化工行業(yè)的氣體液化技術(shù),以及材料行業(yè)的深冷處理。達(dá)到-100℃以下低溫的冷凍技術(shù)。實質(zhì)上就是氣體液化的技術(shù)。通常采用機械方法,如用節(jié)流膨脹或絕熱膨脹等法可得低達(dá)-210℃的低溫;用絕熱退磁法可得1K以下的低溫。
  金屬行業(yè)的深冷技術(shù)是指將黑色金屬、有色金屬、高聚物、硬質(zhì)合金等材料在深冷溫度下保溫,使其發(fā)生在常溫以及熱處理過程中不曾發(fā)生過的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化,導(dǎo)致宏觀性能的變化。舉例來說:模具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金在處理后強度、韌性、硬度、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性都有所提高,而且突破傳統(tǒng)的硬度、韌性相矛盾的現(xiàn)象,表現(xiàn)為綜合性能的提高。
  深冷處理的機理:
  1、消除殘余奧氏體:
  一般淬火回火后的殘余奧氏體在8~20%左右,殘余奧氏體會隨著時間的推移進(jìn)一步馬氏體化,在馬氏體轉(zhuǎn)變過程中,會引起體積的膨脹,從而影響到尺寸精度,并且使晶格內(nèi)部應(yīng)力增加,嚴(yán)重影響到金屬性能,一般能使殘余奧氏體降低到2%以下,消除殘余奧氏體的影響。如果有較多的殘余奧氏體,強度降低,在周期應(yīng)力作用下,容易疲勞脫落,造成附近碳化物顆粒懸空,很快與基體脫落,產(chǎn)生剝落坑,形成較大粗糙度的表面。
  2、填補內(nèi)部空隙,使金屬表面積即耐磨面增大:
  使得馬氏體填補內(nèi)部空隙,使得金屬表面更加密實,使耐磨面積增加,晶格更小,合金成分析出均勻,淬火層深度增加,而且不僅僅是表面,使翻新次數(shù)增加,壽命提高。
  3、使金屬材料的強度、韌性增加;
  4、減少殘余應(yīng)力;
  5、使金屬基體更加穩(wěn)定;
  作用:
  1.提升工件的硬度及強度;
  2.保證工件的尺寸精度;
  3.提高工件的耐磨性;
  4.提高工件的沖擊韌性;
  5.改善工件內(nèi)應(yīng)力分布,提高疲勞強度;
  6.提高工件的耐腐蝕性能。
  處理時間的長短,主要應(yīng)考慮被處理工件的導(dǎo)熱性、體積、冷透所需的時間及殘留奧氏體的轉(zhuǎn)化穩(wěn)定情況等因素,不必考慮奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變速度。很多學(xué)者認(rèn)為,處理時間長的要比短的效果好,因為長時間深冷可以使鋼中的殘留奧氏體充分地轉(zhuǎn)變及更有利于碳化物粒子的形成,轉(zhuǎn)變完成后,材料的硬度不會再有明顯的變化。工件尺寸越小,完成轉(zhuǎn)變所需的時問越短,所以日前深冷處理時問一般取24h以上,也有些單位取48h以上。
  處理的次數(shù)一般認(rèn)為經(jīng)二次處理效果較佳,如以前采用的“熱循環(huán)穩(wěn)定處理法”。因為經(jīng)二次處理可以較大限度地改善材料的力學(xué)性能,即細(xì)小碳化物的析出、馬氏體針(片)的細(xì)化以及殘留奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變;經(jīng)二次處理后,材料的組織將不再發(fā)生變化。材料不同,處理溫度也不同,材料硬度的增加也就不一樣,但有一點可以肯定,處理不會降低材料的原有硬度。
無錫愛思科低溫科技有限公司
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