液氮深冷處理提高工件的耐磨性

關鍵詞：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是近年來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℃）作為冷卻介質將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續(xù)下去，達到遠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一步轉化，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。
深冷處理針對黑色金屬的改善主要在以下幾方面：
提升工件的硬度及強度
提高工件的耐磨性

金屬材料冷處理技術作用機理如下：
1、提升工件的硬度及強度
深冷處理某種意義上是淬火的延續(xù)，讓Mf點較低材料繼續(xù)完成A向M的轉變，在常規(guī)淬火后，有些材料殘余奧氏體可達25%，甚至更高，通過繼續(xù)轉變，通常可以提**RC1-3度，多時甚至可達HRC5-6度。馬氏體基體析出納米級別的超細碳化物，微量提升了工件的硬度。上海交大的錢士強用16Mn實驗，基本撇開了殘奧轉變的影響，經多次深冷的工件相比未深冷的硬度提高了HRC約1.5度，說明彌散分布的超細碳化物對組織起到了彌散強化的作用。根據材料手冊，材料硬度在HRC50以上時，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的更耐磨。像W18CR4V\CR12等材料，當硬度從HV600提升到HV800時，其相對耐磨性分別提升大約15%至20%。大量析出并彌散分布在馬氏**錯線和孿晶帶上的超細碳化物，對馬氏體基體起到釘扎和支撐的作用，即使深冷有時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。對高碳高合金工件來說，耐磨性提升50%還是比較多見的。 

金屬深冷處理技術--作用：

可析出超細碳化物，提高工件的耐磨性；可細化晶粒，提高工件的沖擊韌性。

可轉變殘奧，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電能力和抗蝕性。

可減少模具變形、開裂。提高工件的尺寸精度。

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

控溫精度升溫、降溫、恒溫±1℃，溫度場均勻性±1℃。

控制器能夠完整的記錄整個運行曲線。

金屬深冷處理--應用領域

    在鋼材上改善抗磨力、釋放內應力、增加尺寸的穩(wěn)定性及加強耐用性，適合刀具、量具、模具、鑄造業(yè)、五金業(yè)、汽車零部件、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、針織機零件、精密彈簧、鋁合金材料、馬達軸心、螺絲牙板、粉末冶金模具、封裝模具、碳化鎢材料、氣動工具零件、高爾夫球頭、賽車引擎、鋁合金、銅合金、硬質合金、塑料、橡膠、瀝青、玻璃、曠山地質用鉆頭、油嘴、彈簧、齒輪、軸承、鋸片、發(fā)動機的渦輪軸、軋輥、閥門、高速工具鋼、硬質合金刀具及各種鉆頭等。

深冷處理技術--型號規(guī)格：

可根據客戶需求設計機型。

--作用：

提升工件的硬度及強度

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

改善工件內應力分布,提高疲勞強度

提高工件的耐腐蝕性能

--技術參數 （*為選配參數）

1. 型號、有效尺寸、容積、承重、交貨時間見上表

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. 開門方式：上開（助力氣缸或者氣動自動開門系統）

7. 制冷介質：液氮(LN2)

8. 箱體采用進口定制的航天級多層復合絕熱材料保溫，導熱系數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，可兼顧霧化保護工件及均勻度的要求

11. 觸摸屏操作，可設定多種程序，操作簡單，控溫穩(wěn)定

12. 控制系統采用觸屏+PLC，PID控制方式，控制溫度，可實現數據存儲與查詢功能

13. 具有USB外接接口，*可選配232串口、網口等外接接口

14. 可保存工藝曲線，并支持電腦打印工藝報告

15. 溫度傳感器采用*精度PT100鉑電阻溫度計并經過國家機構檢定

16. *無紙記錄儀或有紙記錄儀對工藝溫度記錄

17. *氮氣回收功能，可將制冷后排放的氮氣回收至儲存罐以備熱處理爐使用

18. 提醒及報警功能：

19. 急停功能，確保使用安全

20. 故障報警，顯示報警信息

21.*低溫回火功能，集深冷、回火一體

22.*還可以實現更多其他*定制化功能，需另行協商。