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影响液氮深冷箱效果的关键因素

发布日期: 2022-06-14
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   液氮深冷箱是增加中、优良的金属零件强度和耐磨性的新技术。所谓深冷技术,就是利用液氮等冷介质作为冷却介质对金属材料进行低温或接近优良零度的淬火,从而改变金属、工程塑料、陶瓷等材料的微观结构,从而增加材料的耐磨性,增加零件的使用寿命。已较广的应用于航空航天、造船、制造业、汽车、五金工具、体育器材等行业。
  该技术不同于其他传统的表面处理技术,引起的结构变化到达工件的核心,是对零件的一种整体处理。因此,经过处理的零件可以在不改变其性能的情况下反复研磨,此功能还可将部件的使用寿命增加几倍。且不会改变金属零件的尺寸,相反,处理工艺会减小淬火产生的内应力,从而增加尺寸稳定性。因此,该技术是增加金属工件性能的一项经济的高新技术,是一种新型环保技术,具有耗材少、耗电少、无环境污染等特点。
  金属材料在低温会出现冷脆现象。除FCC金属外,其他金属随着温度下降,屈服强度急剧增加。当试验温度低于某一温度TK时,材料由韧性状态转变为脆性状态,冲击值或断面收缩率急剧下降,断口特征由纤维状转变为结晶状,断裂机理由微孔聚集性转变为穿晶解理型。因此,TK被定义为韧脆转变温度或低温转变温度,这种现象被称为低温脆性(冷脆性)。低温脆性的物理本质:材料的屈服强度随温度下降而急剧增加。冲击韧度是用来衡量材料抵抗冲击能力的指标,它是通过冲击试验来确定的。这种试验是在一次冲击载荷作用下显示试件缺口处的力学特性(韧性或脆性)。虽然试验中测定的冲击吸收功或冲击韧度,不能直接用于工程计算,但它可以作为判断材料脆化趋势的一个定性指标,还可作为检验材质及热处理工艺的一个重要手段。
  随着生产技术不断的发展,深冷处理已逐渐渗透到各个行业,但对于许多刚刚接触过深冷工艺的人来说,对于液氮深冷箱的深冷处理技术还不是很了解。那么,如何达到良好的低温效果呢?影响低温处理效果的因素有哪些?
  在深冷处理过程中,处理工艺是决定处理效果的关键。深冷处理工艺中的关键影响因素主要包括:深冷处理方式、升降温速度、回火前处理或者回火后处理、保温时间、深冷次数等。
  1、升降温速度
  目前,对深冷升、降温速度主要有两种观点。一种观点认为深冷的升降温速度不能太快,即不赞成将工件直接浸入液氮中,因为激冷将导致工件内部的应力增加,易造成工件的变形或开裂。另一种观点则认为应较快冷却或升温,这样会使奥氏体更易转变为马氏体,且直浸冷却速率比油淬慢,不易引起材料的变形或开裂。
  2、深冷处理方式
  液氮深冷处理可分为液体法和气体法两种。液体法是将工件直接放入液氮中,处理温度为-150°C。该方法的缺点是热冲击性大,有时甚至造成工件开裂。气体法是通过液氮的汽化潜热和低温氮4气吸热来制冷,处理温度达-196°C,处理效果较好。
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