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金屬冷處理的三個階段詳解

發布時間: 2020-07-24  點擊次數: 138次
  金屬冷處理是近年來逐漸興起的一種新興的金屬工件處理方法,鑒于金屬冷處理改善材料性能明顯,所以被廣泛應用于各個行業。
  簡單的說金屬冷處理是一種常用的工件處理方法,可以有效改善工件的韌性、硬度以及耐磨性。所謂金屬冷處理,就是用液氮作為冷卻介質將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續下去,達到遠低于室溫的某一溫度,促使常規熱處理后所存在的殘余奧氏體得到進一步轉化成能使鋼變硬、增強的馬氏體,從而改善金屬材料性能。實質上就是氣體液化的技術,通常采用機械方法,如用節流膨脹或絕熱膨脹等法可得低達-210℃的低溫,用絕熱退磁法可得1K以下的低溫。
 

  通常的金屬冷處理,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。基體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。快速降溫反而會增加殘余應力。
  2、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。
  國內金屬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,這種辦法會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。
  3、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。
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