德世低(dī)溫科技(jì) 深冷處理(lǐ)設備深冷處理(lǐ)機

德世低(dī)溫科技(jì)  深冷處理(lǐ)設備深冷處理(lǐ)機

一、深冷定義及原理(lǐ)

      深冷處理(lǐ)就是利用液氮（-196℃）作(zuò)為(wèi)冷卻介質将淬火(huǒ)後的金屬材料的冷卻過程繼續下去，達到遠低(dī)于室溫的某一溫度，從而達到改善金屬材料的性能的目的。深冷處理(lǐ)技(jì)術(shù)是近年來(lái)興起的一種改善金屬工件性能的新工藝技(jì)術(shù)。對于金屬材料來(lái)說，原子之間(jiān)具有(yǒu)正常的分布和(hé)吸引力，但(dàn)是原子運動的動能總是在一定程度上(shàng)打破原子正常分布和(hé)吸引力，要消除這種原子動能的不利影(yǐng)響，深冷處理(lǐ)是目前有(yǒu)效、經濟的技(jì)術(shù)手段。

      在深冷處理(lǐ)過程中，大(dà)量的殘留奧氏體(tǐ)轉變為(wèi)馬氏體(tǐ)，特别是過飽和(hé)的亞穩定馬氏體(tǐ)在從-196℃至室溫過程中會(huì)降低(dī)過飽和(hé)度，析出彌散、尺寸僅為(wèi)20～60Å并與基體(tǐ)保持共格關系的超微細碳化物，可(kě)以使馬氏體(tǐ)晶格畸變減少(shǎo)，微觀應力降低(dī)，而細小(xiǎo)彌散的碳化物在材料塑性變形時(shí)可(kě)以阻礙位錯運動，從而強化基體(tǐ)組織。同時(shí)由于超微細碳化物顆粒析出，均勻分布在馬氏體(tǐ)基體(tǐ)上(shàng)，減弱了晶界脆化作(zuò)用，而基體(tǐ)組織的細化既減弱了雜質元素在晶界的偏聚程度，又發揮了晶界強化作(zuò)用，從而改善了高(gāo)速鋼的性能，使硬度、沖擊韌性和(hé)耐磨性都顯著提高(gāo)。

      深冷技(jì)術(shù)的改進效果不限于工件表面，它滲入工件內(nèi)部，體(tǐ)現的是整體(tǐ)效應，所以可(kě)對工件進行(xíng)重磨，反複使用，而且對工件還(hái)有(yǒu)減少(shǎo)淬火(huǒ)應力和(hé)增強尺寸穩定性作(zuò)用。

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二、深冷技(jì)術(shù)的發展曆史

      在20世紀初，國外就開(kāi)始研究用過度冷卻的方法改變鋼的組織和(hé)性能。在1938年，A II.LYJIREB首先提出高(gāo)速工具鋼深冷處理(lǐ)的建議，并在理(lǐ)論上(shàng)提出了冷到-80℃的理(lǐ)論根據。美國在20世紀50年代已經開(kāi)始深冷處理(lǐ)對金屬性能影(yǐng)響的研究。60年代末，美國路易斯安娜理(lǐ)工大(dà)學機械工程系F.Barron教授對5種合金鋼52100，D-2，A-2，M-2和(hé)O-1進行(xíng)了細緻地研究。通(tōng)過對比深冷處理(lǐ)與未深冷處理(lǐ)的試樣發現，深冷處理(lǐ)後的硬度雖然增加有(yǒu)限，但(dàn)其磨粒磨損抗力卻有(yǒu)顯著提高(gāo)。如經-84℃處理(lǐ)後的試樣耐磨性比未處理(lǐ)的要提高(gāo)2.0~6.6倍，經-190℃處理(lǐ)的試樣耐磨性比-84℃處理(lǐ)的還(hái)要提高(gāo)2.6倍。實際生(shēng)産中也證實了F.Barron的研究結論的正确性。Dayton公司在其生(shēng)産報告中明(míng)确指出：采用-310℃F處理(lǐ)的沖頭壽命可(kě)提高(gāo)一倍。美國材料開(kāi)發有(yǒu)限公司于1966年10月，開(kāi)始利用深冷處理(lǐ)方法來(lái)處理(lǐ)承受磨損的工具和(hé)零件。70年代美國休斯航空(kōng)公司、通(tōng)用動力公司、通(tōng)用汽車(chē)公司、Steelcase及日本Cannon等公司均使用深冷處理(lǐ)技(jì)術(shù)，特别是Metarials Improvement Inc,則成為(wèi)專門(mén)從事深冷處理(lǐ)的專業性公司。前蘇聯也是較早采用深冷處理(lǐ)技(jì)術(shù)來(lái)提高(gāo)高(gāo)速鋼刀具使用壽命的國家(jiā)。

      20世紀80年代，澳大(dà)利亞、羅馬尼亞、德國、新加坡、英國等國家(jiā)的學者對深冷處理(lǐ)的工藝、機理(lǐ)都做(zuò)了一定的研究，研究結果普遍認為(wèi)深冷處理(lǐ)可(kě)使材料的性能明(míng)顯提高(gāo)[2~8]。

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三、 深冷技(jì)術(shù)原理(lǐ)

      對金屬材料進行(xíng)深冷處理(lǐ)可(kě)以明(míng)顯改善其組織結構，提高(gāo)機械物理(lǐ)性能，其深冷處理(lǐ)效果是通(tōng)過以下幾個(gè)方面達到的。

（1）、殘餘奧氏體(tǐ)轉變為(wèi)馬氏體(tǐ)

      殘餘奧氏體(tǐ)，是金屬材料在淬火(huǒ)後留下的，含量一般在13~45%之間(jiān)。*，殘餘奧氏體(tǐ)是不穩定結構，限制(zhì)了材料硬度和(hé)耐磨性，在受冷受熱時(shí)會(huì)分解轉化，緻使模具的體(tǐ)積發生(shēng)膨脹與變形，幾何尺寸不穩定。

      常規的淬火(huǒ)處理(lǐ)，冷至室溫後，會(huì)留下相當數(shù)量的殘餘奧氏體(tǐ)，通(tōng)過深冷處理(lǐ)，可(kě)以使殘餘奧氏體(tǐ)基本轉變為(wèi)馬氏體(tǐ)。根據相關部門(mén)檢測，以深冷處理(lǐ)後殘餘奧氏體(tǐ)僅存1-5%，其轉化率達到90~100%，對于含碳量<0.3~0.4的鋼種，深冷處理(lǐ)就可(kě)以實現殘餘奧氏體(tǐ)的轉變

技(jì)術(shù)參數(shù)表

注：1、控制(zhì)方式:人(rén)工/智能(可(kě)接計(jì)算(suàn)機)    2、液氮制(zhì)冷。