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金属材料深冷处理

文章出处:www.jnslx.com 人气:发表时间:2019-09-25 09:39

金属材料深冷处理的意义

在机械工业中,金属材料的深冷处理得到广泛应用,为什么深冷处理这么受欢迎呢?这是因为,深冷处理可以有效改善热处理后残留的问题,减少残余奥氏体,消除残余应力等。
一、 什么是深冷处理?
深冷处理是将金属在-100℃甚至更低的温度下进行处理,使柔软的残余奥氏体几乎全部转变成高强度的马氏体,并能减少表面疏松,降低表面粗糙度的一个热处理后工序,当这个工序完成后,不仅仅是表面,几乎可以使整个金属的强度增加,耐磨性增加,韧性增加,其他性能指标改善,从而使得模具和刀具翻新数次后仍然具有高的耐磨性和高的强度,寿命成倍增加。
金属材料深冷处理的意义
 
二、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。
三、深冷处理的时间
一般认为,深冷处理应该在工件淬火两个小时内处理效果最好,因为残余奥氏体随着时间的推移会逐步向马氏体转变,而且转变后的马氏体会进行固化,从而析出碳化物的能力降低。
、 影响深冷效果的因素
1、 同样的深冷处理工艺因材质不同而效果不同;
2、 同样的深冷处理工艺因工件形状不同而效果不同;
3、 温度越低,效果越好;
4、 时间越长,效果越好;
5、 深冷处理后材料的耐腐蚀性有所提高。
以上就是济南超能关于金属材料深冷处理的意义的相关介绍,希望对大家有所帮助,如需了解更多深冷处理信息,敬请关注http://www.jnslx.com,http://www.cnsudong.com.

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