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為什麼要對金屬進行深冷處理

釋出時間↟•▩↟│:2022-09-06   點選次數↟•▩↟│:411次
  隨著機械工業的不斷髮展◕☁◕▩₪,對金屬材料的要求也越來越高◕☁◕▩₪,如何在材料以及熱處理工藝既定的前提下儘量提高金屬工件的機械效能及使用壽命◕☁◕▩₪,這成為很多熱處理行業前沿人士思考並探索的問題·₪☁·。
  深冷處理是將金屬在-100℃下進行處理◕☁◕▩₪,使柔軟的殘餘奧氏體幾乎全部轉變成高強度的馬氏體◕☁◕▩₪,並能減少表面疏鬆◕☁◕▩₪,降低表面粗糙度的一個熱處理後工序◕☁◕▩₪,當這個工序完成後◕☁◕▩₪,不僅僅是表面◕☁◕▩₪,幾乎可以使整個金屬的強度增加◕☁◕▩₪,耐磨性增加◕☁◕▩₪,韌性增加◕☁◕▩₪,其他效能指標改善◕☁◕▩₪,從而使得模具和刀具翻新數次後仍然具有高的耐磨性和高的強度◕☁◕▩₪,壽命成倍增加·₪☁·。而未進行深冷處理的刀剪產品◕☁◕▩₪,翻新後壽命會顯著降低·₪☁·。深冷處理不僅應用於刀剪產品◕☁◕▩₪,而且能應用於製作刀剪產品的模具上◕☁◕▩₪,同樣可以使模具壽命顯著提高
  1₪│☁、 消除殘餘奧氏體↟•▩↟│:
  一般淬火回火後的殘餘奧氏體在8~20%左右◕☁◕▩₪,殘餘奧氏體會隨著時間的推移進一步馬氏體化◕☁◕▩₪,在馬氏體轉變過程中◕☁◕▩₪,會引起體積的膨脹◕☁◕▩₪,從而影響到尺寸精度◕☁◕▩₪,並且使晶格內部應力增加◕☁◕▩₪,嚴重影響到金屬效能◕☁◕▩₪,深冷處理一般能使殘餘奧氏體降低到2%以下◕☁◕▩₪,消除殘餘奧氏體的影響·₪☁·。如果有較多的殘餘奧氏體◕☁◕▩₪,強度降低◕☁◕▩₪,在週期應力作用下◕☁◕▩₪,容易疲勞脫落◕☁◕▩₪,造成附近碳化物顆粒懸空◕☁◕▩₪,很快與基體脫落◕☁◕▩₪,產生剝落坑◕☁◕▩₪,形成較大粗糙度的表面·₪☁·。
  2₪│☁、填補內部空隙◕☁◕▩₪,使金屬表面積即耐磨面增大↟•▩↟│:
  深冷處理使得馬氏體填補內部空隙◕☁◕▩₪,使得金屬表面更加密實◕☁◕▩₪,使耐磨面積增加◕☁◕▩₪,晶格更小◕☁◕▩₪,合金成分析出均勻◕☁◕▩₪,淬火層深度增加◕☁◕▩₪,而且不僅僅是表面◕☁◕▩₪,使翻新次數增加◕☁◕▩₪,壽命提高·₪☁·。
  3₪│☁、析出碳化物顆粒↟•▩↟│:
  深冷處理不僅減少殘餘馬氏體◕☁◕▩₪,還可以析出碳化物顆粒◕☁◕▩₪,而且可細化馬氏體孿晶◕☁◕▩₪,由於深冷時馬氏體的收縮迫使晶格減少◕☁◕▩₪,驅使碳原子的析出◕☁◕▩₪,而且由於低溫下碳原子擴散困難◕☁◕▩₪,因而形成的碳化物尺寸達奈米級◕☁◕▩₪,並附著在馬氏體孿晶帶上◕☁◕▩₪,增加硬度和韌性·₪☁·。深冷處理後金屬的磨損形態與未深冷的金屬顯著不同◕☁◕▩₪,說明它們的磨損機理不同·₪☁·。深冷處理可以使絕大部分殘餘奧氏體馬氏體化◕☁◕▩₪,並在馬氏體內析出高彌散度的碳化物顆粒◕☁◕▩₪,伴隨著基體組織的細微化◕☁◕▩₪,這種改變無法用傳統的金屬學◕☁◕▩₪,相變理論來解釋◕☁◕▩₪,也不是以原子擴散形式來進行的◕☁◕▩₪,一般 -150℃~-180℃下◕☁◕▩₪,原子已經失去了擴散能力◕☁◕▩₪,只能以物理學能量觀點來解釋◕☁◕▩₪,其轉變機理目前尚未研究清楚·₪☁·。因此有待人們進一步探討·₪☁·。
  4₪│☁、 減少殘餘應力;
  5₪│☁、 使金屬基體更加穩定;
  6₪│☁、 使金屬材料的強度₪│☁、韌性增加;
  7₪│☁、 使金屬硬度提高約HRC1~2;
  8₪│☁、 紅硬性顯著增加;
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