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金属材料深冷处理的机理

文章出处:www.jnslx.com 人气:发表时间:2019-05-22 10:17

金属材料深冷处理的机理
金属材料深冷处理是一种新兴的提高材料性能的方法,由于其效果明显,逐渐得到推广。尤其是热处理由于环保问题被叫停,金属材料深冷处理便成为迫切需求。那么,深冷处理是怎么提高金属材料的性能的呢?下面我们一起来了解下。
金属材料深冷处理的机理
金属材料深冷处理的机理
1、 消除残余奥氏体:
一般淬火回火后的残余奥氏体在8~20%左右,残余奥氏体会随着时间的推移进一步马氏体化,在马氏体转变过程中,会引起体积的膨胀,从而影响到尺寸精度,并且使晶格内部应力增加,严重影响到金属性能,深冷处理一般能使残余奥氏体降低到2%以下,消除残余奥氏体的影响。如果有较多的残余奥氏体,强度降低,在周期应力作用下,容易疲劳脱落,造成附近碳化物颗粒悬空,很快与基体脱落,产生剥落坑,形成较大粗糙度的表面。
2、 填补内部空隙,使金属表面积即耐磨面增大:
深冷处理使得马氏体填补内部空隙,使得金属表面更加密实,使耐磨面积增加,晶格更小,合金成分析出均匀,淬火层深度增加,而且不仅仅是表面,使翻新次数增加,寿命提高。
3、 析出碳化物颗粒:
深冷处理不仅减少残余马氏体,还可以析出碳化物颗粒,而且可细化马氏体孪晶,由于深冷时马氏体的收缩迫使晶格减少,驱使碳原子的析出,而且由于低温下碳原子扩散困难,因而形成的碳化物尺寸达纳米级,并附着在马氏体孪晶带上,增加硬度和韧性。深冷处理后金属的磨损形态与未深冷的金属显著不同,说明它们的磨损机理不同。
深冷处理可以使绝大部分残余奥氏体马氏体化,并在马氏体内析出高弥散度的碳化物颗粒,伴随着基体组织的细微化,这种改变无法用传统的金属学,相变理论来解释,也不是以原子扩散形式来进行的,一般 -150℃~-180℃下,原子已经失去了扩散能力,只能以物理学能量观点来解释,其转变机理目前尚未研究清楚。因此有待人们进一步探讨。
4、 减少残余应力;
5、 使金属基体更加稳定;
6、 使金属材料的强度、韧性增加;
7、 使金属硬度提高约HRC1~2;
8、 红硬性显著增加。
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