液氮深冷處理提高工件的耐磨性

關(guān)鍵詞：金屬深冷處理，金屬材料深冷處理，金屬材料冷處理

金屬材料冷處理技術(shù)是近年來(lái)興起的一種改善金屬工件性能的新工藝。所謂深冷處理，就是用液氮（－196℃）作為冷卻介質(zhì)將淬火后的金屬材料的冷卻過(guò)程繼續(xù)下去，達(dá)到遠(yuǎn)低于室溫的某一溫度，促使常規(guī)熱處理后所存在的殘余奧氏體得到進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，從而改善金屬材料性能。深冷處理后能明顯提高金屬工件的耐磨性、韌性和尺寸穩(wěn)定性，使工件的使用壽命成倍地提高。
深冷處理針對(duì)黑色金屬的改善主要在以下幾方面：
提升工件的硬度及強(qiáng)度
提高工件的耐磨性

金屬材料冷處理技術(shù)作用機(jī)理如下：
1、提升工件的硬度及強(qiáng)度
深冷處理某種意義上是淬火的延續(xù)，讓Mf點(diǎn)較低材料繼續(xù)完成A向M的轉(zhuǎn)變，在常規(guī)淬火后，有些材料殘余奧氏體可達(dá)25%，甚至更高，通過(guò)繼續(xù)轉(zhuǎn)變，通?？梢蕴?*RC1-3度，多時(shí)甚至可達(dá)HRC5-6度。馬氏體基體析出納米級(jí)別的超細(xì)碳化物，微量提升了工件的硬度。上海交大的錢(qián)士強(qiáng)用16Mn實(shí)驗(yàn)，基本撇開(kāi)了殘奧轉(zhuǎn)變的影響，經(jīng)多次深冷的工件相比未深冷的硬度提高了HRC約1.5度，說(shuō)明彌散分布的超細(xì)碳化物對(duì)組織起到了彌散強(qiáng)化的作用。根據(jù)材料手冊(cè)，材料硬度在HRC50以上時(shí)，我們可以看到硬度每提升HRC0.5度，鉻鋼、鉻釩鋼及鉻鉬鋼的抗拉強(qiáng)度通常提高幅度在30MPA左右。

2、提高工件的耐磨性
硬度提升，馬氏體比奧氏體顯而易見(jiàn)的更耐磨。像W18CR4V\CR12等材料，當(dāng)硬度從HV600提升到HV800時(shí)，其相對(duì)耐磨性分別提升大約15%至20%。大量析出并彌散分布在馬氏**錯(cuò)線和孿晶帶上的超細(xì)碳化物，對(duì)馬氏體基體起到釘扎和支撐的作用，即使深冷有時(shí)并未明顯提升工件硬度，但我們可以明顯看到其耐磨性的提升。對(duì)高碳高合金工件來(lái)說(shuō)，耐磨性提升50%還是比較多見(jiàn)的。 

金屬深冷處理技術(shù)--作用：

可析出超細(xì)碳化物，提高工件的耐磨性；可細(xì)化晶粒，提高工件的沖擊韌性。

可轉(zhuǎn)變殘奧，提高工件的硬度和耐磨性，穩(wěn)定工件的尺寸。

可成倍提高馬氏體不銹鋼的抗蝕性，提高工件的拋光性能。

可改善有色金屬的導(dǎo)電能力和抗蝕性。

可減少模具變形、開(kāi)裂。提高工件的尺寸精度。

工作溫度：+200℃~-196℃可設(shè)定，箱內(nèi)zui低溫度≤-196℃，zui大降溫速度≥50℃\min，

控溫精度升溫、降溫、恒溫±1℃，溫度場(chǎng)均勻性±1℃。

控制器能夠完整的記錄整個(gè)運(yùn)行曲線。

金屬深冷處理--應(yīng)用領(lǐng)域

    在鋼材上改善抗磨力、釋放內(nèi)應(yīng)力、增加尺寸的穩(wěn)定性及加強(qiáng)耐用性，適合刀具、量具、模具、鑄造業(yè)、五金業(yè)、汽車(chē)零部件、紡織件、精密沖壓模具、納米材料、精密塑膠模具、切削刀具、滾齒刀、螺絲沖頭、針織機(jī)零件、精密彈簧、鋁合金材料、馬達(dá)軸心、螺絲牙板、粉末冶金模具、封裝模具、碳化鎢材料、氣動(dòng)工具零件、高爾夫球頭、賽車(chē)引擎、鋁合金、銅合金、硬質(zhì)合金、塑料、橡膠、瀝青、玻璃、曠山地質(zhì)用鉆頭、油嘴、彈簧、齒輪、軸承、鋸片、發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪軸、軋輥、閥門(mén)、高速工具鋼、硬質(zhì)合金刀具及各種鉆頭等。

深冷處理技術(shù)--型號(hào)規(guī)格：

可根據(jù)客戶需求設(shè)計(jì)機(jī)型。

--作用：

提升工件的硬度及強(qiáng)度

保證工件的尺寸精度

提高工件的耐磨性

提高工件的沖擊韌性

改善工件內(nèi)應(yīng)力分布,提高疲勞強(qiáng)度

提高工件的耐腐蝕性能

--技術(shù)參數(shù) （*為選配參數(shù)）

1. 型號(hào)、有效尺寸、容積、承重、交貨時(shí)間見(jiàn)上表

2. 溫度范圍：-190℃～+180℃  * -196℃～+250℃

3. 降溫速度：≤5℃～50℃/min  * ≤5℃～80℃/min

4. 溫度均勻度：±5℃

5. 控溫精度：±1℃

6. 開(kāi)門(mén)方式：上開(kāi)（助力氣缸或者氣動(dòng)自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統(tǒng)）

7. 制冷介質(zhì)：液氮(LN2)

8. 箱體采用進(jìn)口定制的航天級(jí)多層復(fù)合絕熱材料保溫，導(dǎo)熱系數(shù)0.018~0.024w/（m．k）

9. *輸液管可選采用超極真空絕熱保溫，真空度≤1.33×10-3Pa

10. 液氮霧化+DTD技術(shù)，可兼顧霧化保護(hù)工件及均勻度的要求

11. 觸摸屏操作，可設(shè)定多種程序，操作簡(jiǎn)單，控溫穩(wěn)定

12. 控制系統(tǒng)采用觸屏+PLC，PID控制方式，控制溫度，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢功能

13. 具有USB外接接口，*可選配232串口、網(wǎng)口等外接接口

14. 可保存工藝曲線，并支持電腦打印工藝報(bào)告

15. 溫度傳感器采用*精度PT100鉑電阻溫度計(jì)并經(jīng)過(guò)國(guó)家機(jī)構(gòu)檢定

16. *無(wú)紙記錄儀或有紙記錄儀對(duì)工藝溫度記錄

17. *氮?dú)饣厥展δ?，可將制冷后排放的氮?dú)饣厥罩羶?chǔ)存罐以備熱處理爐使用

18. 提醒及報(bào)警功能：

19. 急停功能，確保使用安全

20. 故障報(bào)警，顯示報(bào)警信息

21.*低溫回火功能，集深冷、回火一體

22.*還可以實(shí)現(xiàn)更多其他*定制化功能，需另行協(xié)商。