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【热处理之后冰冷处理】专用设备

简介：深冷处理设备就是利用液氮作为冷却介质，可将低温箱温度降至-196℃，温度可控。低温箱内壁为不锈钢，温度采用智能仪表控制，系统结构简单，部件布置紧凑，操作直观简单。深冷处理设备将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去，达到远地域室温的某一温度，从而达到改善金属材料性能的目的。深冷加工技术是近年来兴起的一种改善金属材料性能的新工艺技术，是目前有效，经济的技术手段。在深冷处理过程中，金属中的大量残余奥氏体转变马氏体，特别是过饱和的亚稳定马氏体再从-196摄氏度至室温过程中会降低饱和度，析出弥散，微观盈利降低，在细小弥散的碳化物在材料变形时可以阻碍位错运动，从而强化基体组织。同时由于超微细碳化发挥了晶界强化作用，从而改善了工模具性能，使硬度，抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。 

【技术指标】

★·控温范围：室温—-196℃
★·降温速度：1—50℃
★·温度均匀度：±2℃
★·控制方式：温控智能仪表，保温结束自动关机
★·制冷机：  液氮
★·低温箱形式：卧式、井式
★·保温材料：聚氨酯
★·低温箱内壁：不锈钢
★·电源： AC 220V

【深冷技术应用】

 ★·高速钢及硬质合金刀具、刃具、量具使用寿命提高
★·油嘴、弹簧、齿轮、轴承耐磨性和使用寿命提高
★·热作模具、冷作模具使用寿命提高及尺寸稳定
★·金刚石制成品的性能改善
★·精密机械的装配零件的尺寸稳定
★·矿山地质钻头、钢片使用寿命的提高

【深冷处理设备型号W（卧式）、J（井式）】

【深冷处理】

深冷处理是将金属在－185℃下进行处理，使柔软的残余奥氏体几乎全部转变成高强度的马氏体，并能减少表面疏松，降低表面粗糙度的一个热处理后工序，当这个工序完成后，不仅仅是表面，几乎可以使整个金属的强度增加，耐磨性增加，韧性增加，其他性能指标改善，从而使得模具和刀具翻新数次后仍然具有高的耐磨性和高的强度，寿命成倍增加。而未进行深冷处理的刀剪产品，翻新后寿命会显著降低。深冷处理不仅应用于刀剪产品，而且能应用于制作刀剪产品的模具上，同样可以使模具寿命显著提高。

〖深冷处理的机理〗

1、消除残余奥氏体：

一般淬火回火后的残余奥氏体在8～20％左右，残余奥氏体会随着时间的推移进一步马氏体化，在马氏体转变过程中，会引起体积的膨胀，从而影响到尺寸，并且使晶格内部应力增加，严重影响到金属性能，深冷处理一般能使残余奥氏体降低到2％以下，消除残余奥氏体的影响。如果有较多的残余奥氏体，强度降低，在周期应力作用下，容易疲劳脱落，造成附近碳化物颗粒悬空，很快与基体脱落，产生剥落坑，形成较大粗糙度的表面。

2、填补内部空隙，使金属表面积即耐磨面增大：

深冷处理使得马氏体填补内部空隙，使得金属表面更加密实，使耐磨面积增加，晶格更小，合金成分析出均匀，淬火层深度增加，而且不仅仅是表面，使翻新次数增加，寿命提高。

3、析出碳化物颗粒：

深冷处理不仅减少残余马氏体，还可以析出碳化物颗粒，而且可细化马氏体孪晶，由于深冷时马氏体的收缩迫使晶格减少，驱使碳原子的析出，而且由于低温下碳原子扩散困难，因而形成的碳化物尺寸达纳米级，并附着在马氏体孪晶带上，增加硬度和韧性。深冷处理后金属的磨损形态与未深冷的金属显著不同，说明它们的磨损机理不同。

深冷处理可以使绝大部分残余奥氏体马氏体化，并在马氏体内析出高弥散度的碳化物颗粒，伴随着基体组织的细微化，这种改变无法用传统的金属学，相变理论来解释，也不是以原子扩散形式来进行的，一般 -160℃～－180℃下，原子已经失去了扩散能力，只能以物理学能量观点来解释，其转变机理目前尚未研究清楚。因此有待人们进一步探讨。

4、减少残余应力。
5、使金属基体更加稳定。
6、使金属材料的强度、韧性增加
7、使金属硬度提高约HRC1～2
8、红硬性显著增加。(end)

【冷处理工艺】

   热处理淬火后在室温停留：淬火后，一定要使套圈内外均匀冷至室温后进行冷处理，否则容易开裂，冷至室温后马上冷处理（一般不超过30min），否则会中止奥氏体向马氏体的转变。
　　冷处理温度：冷处理的温度主要根据钢的马氏体转变终止温度Mf，另外还要考虑冷处理对机械性能的影响及工艺性等因素。对于GCr15钢，冷处理选用-70℃；要求不甚高的套圈或设备有限制时，冷处理温度可选为-40～-70℃；超精密轴承，可在-70℃～-80℃之间进行冷处理。过冷的温度影响轴承冲击疲劳和接触寿命。
　　冷处理保温：虽然大量马氏体的转变是在冷到一定温度倾刻间完成的，但为使一批套圈表面与心部都均匀达到冷处理温度，需要一定的保温时间，一般为1～1.5h。
　　冷处理后的回火：套圈冷处理后放在空气中,其温度缓慢升至室温后及时进行回火。温升不能太快，否则容易开裂；回火及时，否则套圈内部较大的残余应力会导致套圈开裂，一般不超过2h。