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金属深冷处理

金属深冷处理工艺是一种将材料或零部件置于-130~-190℃的低温下,按一定的工艺进行处理的过程。它不仅可以对黑色金属、有色金属、金属合金和碳化物进行处理,还能对非金属材料进行处理。深冷是对切削刀具材料进行处理的有效工艺手段。
发布时间: 2022-08-05 产品型号:
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产品概述

  在对金属深冷处理展开详细的介绍前,我们先来了解下深冷处理的发展历史:
 
  早在100多年前有要制造者把钟表的关键零件埋入雪山中以提高钟表的使用寿命;而一些经验丰富的工具制造者在使用工具之前,把工具储存在冷冻室内几个月,也可以达到类似的效果。现在看来,他们已经在不自觉中运用了冷处理。随着制冷技术的发展,在上世纪三十年代出现了深冷处理技术。有人提出了深冷处理的概念,但由于当时低温深冷技术尚不完善,在较长时间内只是在理论上进行探讨,在实验室进行摸索。
 
  后有研究者在六十年代末对五种不同合金钢进行了研究。通过对比未冷处理、低温-84℃处理的和-190℃深冷处理后的试样发现,低温处理后试样的磨粒磨损发生了较为显着的变化,而硬度变化不明显。-84℃处理后的试样耐磨性比未冷处理的要提高2.0-6.6倍,而-190℃处理的试样耐磨性比-84℃处理的要增加2.6倍。实际生产过程也证实了研究结果的正确性,用于大型的锅轮发动机的冲头,采用-190℃处理后其使用寿命延长了一倍。
 
  随着液氮技术及保温材料的发展,将深冷处理实用化,主要应用对象针对航空领域。此后,深冷技术才开始引起世界各国研究人员的关注。随即各国学者都对其进行了较为广泛和深入的研究。许多研究表明,材料经深冷处理后比普通冷处理的硬度及耐磨性有较大提高。
 
  我国的科研学者们开始对深冷处理的工艺、机理进行研究,材料主要集中在工具钢、模具钢和高速钢。研究结果表明,材料经深冷处理后的性能比一般冷处理后的性能普遍得到了明显改善。近几年来,随着深冷技术的发展,深冷处理从黑色金属的研究逐步扩大到有色金属及复合材料方面,并取得了一定的研究进展。
 
  综上所知,金属深冷处理工艺其实就是一种将材料或零部件置于-130~-190℃的低温下,按一定的工艺进行处理的过程。它不仅可以对黑色金属、有色金属、金属合金和碳化物进行处理,还能对非金属材料进行处理。深冷是对切削刀具材料进行处理的有效工艺手段。深冷工艺能改善金属材料的性能有效、经济的技术指标,马氏体在深冷过程中,使残余奥氏体转变,而细小弥散的碳化物在材料的性能改变,可阻碍位错运动析出的超细微碳化物,从而强化基体组织,发挥晶界强化作用,得到以下三个方面的提高:冲击韧性、耐磨性、尺寸稳定性。
 

金属深冷处理


     工业中,把经过普通热处理后的材料进一步冷却到100℃~196℃的处理方式叫作深冷处理,它可以降低残奥含量、促进析出细小碳化物、减少晶间拉应力,进而提高以下宏观性能:
 
 提高硬度  高速钢、模具钢提高洛氏硬度1~2度
 提高耐磨性  Cr12MoV钢耐磨性提高30%,20Ni3Mo渗碳钢耐磨性提高89%。
 提高抗弯强度  440A铸造不锈钢的抗弯强度1135MPa提高到1355MPa。
 提高韧性  W6Mo5Cr4V2冲击功从18J提高到40J。
 提高红硬性  W18Cr4V在625℃的条件下硬度从洛氏硬度57.9提高到63.9。
 提高尺寸稳定性  95Crl8不锈钢残余奥氏体从35%降低至10%。
 提高导电性  铜合金Cu-15Ni-8Sn电阻率从2 86×l0-7 Ω.m降低到l.5l×l0-7 Ω.m。

    深冷技术是是一种新型的环保技术,目前对提高金属材料工件性能有效。特点为耗材,耗电少,无任何环境污染。随着液氮低温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,研究范围现已从制铁延伸到粉末冶金、铜台金、铝合金及其它非金属材料。应用行业遍布于航空航天、五金、工具、模具、摩擦偶件、精密加工、量具、纺织、汽车等诸多领域。

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