金屬深冷處理

 金屬深冷處理

  深冷加工技術(shù)是近年來興起的一種改善金屬材料性能的新工藝技術(shù)，是目前更有效，更經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段。在深冷處理過程中，金屬中的大量殘余奧氏體轉(zhuǎn)變馬氏體，特別是過飽和的亞穩(wěn)定馬氏體再從-196攝氏度至室溫過程中會(huì)降低飽和度，析出彌散，微觀盈利降低，在細(xì)小彌散的碳化物在材料變形時(shí)可以阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，從而強(qiáng)化基體組織。同時(shí)由于超微細(xì)碳化發(fā)揮了晶界強(qiáng)化作用，從而改善了工模具性能，使硬度，抗沖擊韌性和耐磨性都顯著提高。

提升工件的硬度及強(qiáng)度

保證工件的尺寸精度

提高工件的耐磨性

提高工件的沖擊韌性

改善工件內(nèi)應(yīng)力分布,提高疲勞強(qiáng)度

提高工件的耐腐蝕性能

液氮深冷箱--行業(yè)應(yīng)用

深冷處理過程中，大量的殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，特別是過飽和的亞穩(wěn)定馬氏體在從-196℃至室溫過程中會(huì)降低過飽和度，析出彌散、尺寸僅為20―60A并與基體保持共格關(guān)系的超微細(xì)碳化物，可以使馬氏體晶格畸變減小，微觀應(yīng)力降低，而細(xì)小彌散的碳化物在材料塑性變形時(shí)可以阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，從而強(qiáng)化基體組織。同時(shí)由于超微細(xì)碳化物顆析出，均勻分布在馬氏體基體上，減弱了晶界催化作用，而基體組織的細(xì)化既減弱了雜質(zhì)元素在晶界的偏聚程度，又發(fā)揮了晶界強(qiáng)化作用，從而改善了高速鋼的性能，使硬度、沖擊韌性和耐磨性都顯著提高。模具硬度高，其耐磨性也就好，如硬度由60HRC提高至62-63HRC，模具耐磨性增加30%―40%。

  可看出深冷處理后模具的相對(duì)耐磨性提高40%，延長深冷處理時(shí)間后，在硬度沒有太大變化的情況下，相對(duì)耐磨性有所增大。

    工業(yè)中，把經(jīng)過普通熱處理后的材料進(jìn)一步冷卻到100℃～196℃的處理方式叫作深冷處理，它可以降低殘奧含量、促進(jìn)析出細(xì)小碳化物、減少晶間拉應(yīng)力，進(jìn)而提高以下宏觀性能：

提高硬度:高速鋼、模具鋼提高洛氏硬度1～2度。

提高耐磨性:Cr12MoV鋼耐磨性提高30％，20Ni3Mo滲碳鋼耐磨性提高89％。

提高抗彎強(qiáng)度:440A鑄造不銹鋼的抗彎強(qiáng)度1135MPa提高到1355MPa。

提高韌性:W6Mo5Cr4V2沖擊功從18J提高到40J。

提高紅硬性:W18Cr4V在625℃的條件下硬度從洛氏硬度57.9提高到63.9。

提高尺寸穩(wěn)定性: 95Crl8不銹鋼殘余奧氏體從35％降低至10％。

提高導(dǎo)電性:銅合金Cu-15Ni-8Sn電阻率從2 86×l0-7 Ω.m降低到l.5l×l0-7 Ω.m。

隨著液氮低溫技術(shù)的發(fā)展和試驗(yàn)手段的完善，人們對(duì)深冷處理的研究逐步深入，研究范圍現(xiàn)已從制鐵延伸到粉末冶金、銅臺(tái)金、鋁合金及其它非金屬材料。應(yīng)用行業(yè)遍布于航空航天、五金、工具、模具、摩擦偶件、精密加工、量具、紡織、汽車等諸多領(lǐng)域。

深冷技術(shù)應(yīng)用

·高速鋼及硬質(zhì)合金刀具、刃具、量具使用壽命提高
·油嘴、彈簧、齒輪、軸承耐磨性和使用壽命提高
·熱作模具、冷作模具使用壽命提高及尺寸穩(wěn)定
·金剛石制成品的性能改善
·精密機(jī)械的裝配零件的尺寸穩(wěn)定
·礦山地質(zhì)鉆頭、鋼片使用壽命的提高

    金屬深冷處理是目前提高金屬材料工件性能更有效,更經(jīng)濟(jì)的高新技術(shù)。特點(diǎn)為耗材，耗電少，無任何環(huán)境污染，是一種新型的環(huán)保技術(shù)。目前該技術(shù)已經(jīng)在航天、船舶、軍事、制造業(yè)、汽車、五金工具、體育器材等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。