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-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,,即細小碳化物的析出,、馬氏體針(片)的細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。