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金属深冷处理是可改善材料性能的一种新技术

更新时间: 2022-05-31
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  金属深冷处理是将被处理工件置于特定的、可控的低温环境中,使材料的微观组织结构产生变化,从而达到提高或改善材料性能的一种新技术。被处理材料在低温环境下由于微观组织结构发生了改变,在宏观上表现为材料的耐磨性,尺寸稳定性,抗拉强度,残余应力等方面的提高,国内外学者对此开展了很多相关研究。随着深冷技术的发展和试验手段的完善,人们对深冷处理的研究逐步深入,材料除涉及钢铁材料外,现已延伸到粉末冶金、铜合金、铝合金及其它非金属材料(如塑料、尼龙等)。
 
  主要是通过改变材料的微观结构,从而提高其综合性能,充分发挥材料的潜能。经深冷处理的工件在低温环境下发生微观组织结构的变化,在宏观上表现为材料的耐磨性,尺寸稳定性,冲击韧性,抗拉强度等力学性能的改善。对于深冷处理的转变机理问题,现在还处在研究阶段,目前对工模具钢等黑色金属的深冷处理转变机理的研究较多,而对有色金属及非金属材料的深冷转变机理研究相对较少。对于深冷处理的转变机理,还有待进一步研究。
 
  金属深冷处理对工具钢,模具钢及少具钢等黑色金属的深冷处理的转变机理,目前研究者们普遍认为,深冷处理能使刚中奥氏体进一步转变为马氏体,并能改善和消除钢中残余应力的分布,在基体中析出更多细小的超微细碳化物,从而起到弥散强化的作用,提高了材料的强韧性。这是由于在深冷处理过程中,低温下(M点以下下,钢中的残余奥氏体发生分解,转变为马氏体,可提高材料的硬度及强度;同时,在深冷低温下,出于体积收缩,铁的品格常数有缩小的趋势,从而加强了碳原子析出的驱动力,但在低温下原子扩散更为困难,扩散距离更短,于是在马氏体基体上析出了大量弥散分布的超微细碳化物。
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