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      老郭淺談之深冷處理

      文章出處:深冷處理設備制造 人氣:發表時間:2020-02-04 20:04

      每當提到熱處理這個概念時,很多人就會想到把鋼材加熱到一定溫度并進行保溫(有些溫度達到1000℃以上),然后冷卻改變鋼鐵組織,用以提高鋼材性能的一種工藝。然而實則并不盡然,把鋼材加熱到高溫再冷卻是熱處理,而同樣把鋼材低溫到零下100℃,并在低溫保溫一段時間,也是一種熱處理工藝。所以說,熱處理并不是僅僅對鋼材加熱,也可以對鋼材低溫處理都叫熱處理,下面我們就聊聊低溫下深冷處理。
      100多年前,瑞士鐘表匠人偶然發現,把鐘表零件埋入寒冷的阿爾卑斯雪山中,可以大幅提高機芯耐磨性;1939年由俄羅斯人提出深冷處理概念,但此時深冷介質(液氮,液氧等)等制備條件還不完善,無法進行試驗。1974年美國路易斯安那大學Barron等人的研究,通過深冷處理工具耐磨性提高2-6.6倍;70年代末,美國成立若干深冷處理公司隨后,英國、俄羅斯、日本相繼開始研究,中國80年代開始研究,此后就進入到工業化生產應用階段。
      深冷處理箱
      深冷處理設備作用:
      1、殘余奧氏體的改變:低溫下(即Ms點以下) 殘余奧氏體繼續發生相變,轉變為馬氏體,提高了工件硬度和強度,從而改善精密模具在使用一段時間后變寸問題;
      2、從馬氏體中析出超細碳化物:因為馬氏體基體組織經深冷處理后,由于體積收縮,鐵的晶格常數有縮小趨勢,從而增加了碳原子析出的驅動力;另一方面,低溫下殘余奧氏體轉變為馬氏體,材料內應力增加,也促進了碳化物的析出。
      3、組織細化:組織細化引起工件強韌化。
      4、引起材料內部缺陷(微孔、內應集中部位)塑性流變,來避免工件缺陷失效。
      總之,通過深冷處理,可以提高工件耐磨性(硬度),韌性(普通熱處理硬度與韌性是反向指標)、精密模尺寸穩定性及防止工件缺陷失效等好處。
      深冷處理材料種類:
      深冷處理工藝:
      通常來說,在0℃至-100℃進行低溫處理稱作深冷處理,而-150℃至-196℃叫超深冷熱處理。深處理工藝有兩種,一種淬火后直接深冷處理,另一種是回火后深冷處理,這兩種處理工藝對減少殘奧最終含量,以及處理后工件性能不同,要依據使用最終目的選用合適工藝。此外,對工件深冷處理質量影響因素還包括,深冷保溫時間長短,降溫速率,深冷次數等,這些因素都會對工件深冷后性能有影響,因涉及到深冷工藝參數,在此就不再贅述,若感興趣讀者可聯系日立金屬熱處理部門相關人員。
      結合深冷處理,日立金屬開發防止精密模變寸熱處理工藝,可以保證精密模具長時間使用時,不發生變寸。敬待下篇:ESR與VAR冶煉工藝

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