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技術文章

淺談深冷處理的工藝過程

通用的深冷處理工藝:以每分鐘降低0.25~0.5℃以內的速度,降低到-185℃,降溫時間約12小時,然后保溫24~36小時,再緩慢的以每分鐘降低0.25~0.5℃以內的速度升到室溫或更高溫度(+160℃)

通常的深冷處理,是按照降溫,保溫,和升溫三個階段來進行的。


(1)降溫階段
緩慢降溫的目的是徹底消除殘余應力。因為淬火和回火的過程中,金屬基體內會產生殘余應力,在殘余奧氏體在向馬氏體轉變的過程中,發生體積膨脹,也會使得殘余應力增加,只有緩慢降溫,才能抵消殘余應力的增加,并徹底消除殘余應力?;w內的殘余應力一般情況下大家不予重視,但正是基體內的殘余應力,使得刀剪產品產生崩裂等缺陷??焖俳禍胤炊鴷黾託堄鄳?。

(2)保溫階段
保溫的目的是使基體內的殘余奧氏體盡可能的全部轉變為馬氏體,并盡可能多的產生碳化物顆粒,因為殘余奧氏體向馬氏體轉變的過程是個緩慢的過程,保溫時間的長短會影響到殘余奧氏體轉變的量,同時深冷后壽命的高低主要是保溫時間的長短來決定的,通常情況下,保溫2~4小時性能已經有所改善,但如果是高質量的產品,均需要使用24小時以上的保溫時間,壽命的提高倍數與保溫時間的長短有直接關系。

(3)升溫階段
緩慢升溫的過程主要目的就是防止殘余應力的產生。國內深冷處理的研究因設備的限制一般采用液氮直冷法,即工件直接放入液氮內,保溫時間比較短,一般保溫時間與直徑(mm)一致,這種辦**很大程度的增加殘余應力,雖性能有所改善,但畢竟不是一種安全可靠的方法。升溫階段一般升到室溫即可,如果考慮到零件的特殊用途,如工作溫度比較高等,可以再緩慢升到+160℃。從深冷的機理可以看出,以上的工藝曲線與材料的材質及大小關系不大,只是處理后的效果因材料因素而不同,國外幾乎所有的工模具,刀剪,量刃具等都采用這種工藝進行深冷處理,而我國一些企業因為成本的原因,往往采用偷工減料的辦法,所以成效不高

一般認為,深冷處理應該在工件淬火兩個小時內處理效果較好,因為殘余奧氏體隨著時間的推移會逐步向馬氏體轉變,而且轉變后的馬氏體會進行固化,從而析出碳化物的能力降低。


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