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淺析金屬深冷處理的兩種方式

發布日期: 2022-02-15
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  深冷處理又稱超低溫處理,是指在-130℃以下對材料進行處理的一種方法。它是常規冷處理的一種延伸。深冷處理不僅可以顯著提高黑色金屬、有色金屬、金屬合金、碳化物、塑料(包括尼龍,泰弗龍)、硅酸鹽等材料的力學性能和使用壽命,穩定尺寸,改善均勻性,減小變形,而且操作簡便,不破壞工件,無污染,成本低。具有可觀的經濟效益和市場前景。
  金屬深冷處理方式可分為液體法和氣體法兩種,液體法是將工件直接放入液氮中,處理溫度為-150℃,該法的缺點是熱沖擊性大,有時甚至造成工件開裂,氣體法是通過液氮的氣化潛熱和低溫氮氣吸熱來致冷,處理溫度達一196℃,處理效果較好。
  目前,對深冷速度主要有兩種觀點:一種認為深冷的升降速度不能太快,即不贊成將工件直接浸入液氮中,因為激冷將導致工件內部的應力增大,易造成工件的變形或開裂,如日本的“深冷急熱法”,工件淬火后不馬上進行冷處理,而是先水浴,再放入處理槽中在一80℃或一180℃下進行冷處理,保溫一段時間后立即放入60℃熱水浴中,使試樣快速回溫以減少內應力,然后選用不同溫度回火,另一種則認為應快速冷卻或升溫,這樣會使奧氏體更易轉變為馬氏體,且直浸冷卻速率比油淬慢,不易引起材料的變形或開裂,如前蘇聯的“沖擊法”,被處理的工件直接快速地放人入液氮中,深冷到所需的溫度后保溫5~30min,然后取出放在室溫下,待其回復到室溫后,再在200~500℃的油中回火1h,該方法明顯地提高了高速鋼刀具的使用壽命。
  金屬深冷處理按回火工藝的順序,可分為回火后深冷與回火前深冷,研究表明:回火前深冷能較大地提高工件的切削性,回火后深冷能大幅度提高工件的力學性能,對于受沖擊載荷較大、易彎曲的模具,應采用回火后深冷,而對于要求硬度高、動載荷較大的模具,則選用回火前深冷,回火后深冷能使硬度較低的奧氏體轉變為較硬的、更穩定的、耐磨性和抗熱性更高的馬氏體。
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