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深冷处理

发布时间:2020-07-09 08:56:52 发布者:管理员 浏览次数:238次 分享到:
  

       深冷处理是指以液氮为制冷剂,在低于-130℃的温度对工件进行处理的方法。深冷处理能在不降低工件强度与硬度的情况下,显著提高工件的韧性。深冷处理方法分为液体法和气体法两种。液体法是将工件直接放入液氮中,处理温度为-150℃,缺点是热冲击大,有时甚至造成工件开裂;气体法是通过液氮的气化潜热和低温氮气吸热制冷,处理温度达-196℃,处理效果较好。


超深冷科技:当金属在热处理加硬至冷却过程中,其中的合金与碳产生溶解并结合及扩散形成奥氏体( Austenite ),在冷却过程时,由于低温产生压制而形成马氏体( Martensite ), 而由于马氏体的转变点 ( Mf ) 非常低, 例如: W18Cr4V ( 高速工具钢 ) 的 Mf 点为超过 -190°C, 因此淬火冷却到室温会残留大量奥氏体, 因而降低金属的硬度、耐磨性和使用寿命,同时因为奥氏体的不稳定易发生组织转变而导致的体积变化,造成金属碎裂, 再者, 还有许多物理性能特别是热性能和磁性下降。


金属深冷处理起源于一百多年的瑞士,当时人们发现经过冰雪冷藏的工具可以使用更长时间,瑞士军刀、钟表、吉列刀片都是当时这种工艺的受益者。20世纪60年代开始,美国、苏联、日本等国家开始对金属深冷技术的研究,大量的试验发现深冷处理有效的延长了工具的寿命。二十世纪80年代,美国的若干个专业化深冷公司,3xistruments&Toling、Material Improvement和Ame cry等,分别对刀具、磨具、齿轮、特殊弹簧、硬质合金、高速钢、钴基合金进行了冷处理,实验结果表明,深冷处理对于上述材料零件的使用寿命有显著的作用,可以提高5~10倍不等。


国内的研究在20世纪中叶展开了,利用酒精+干冰进行了模具、量具、工具的尺寸稳定性试验和应用。90年代,各院所开始对高速钢、模具钢、硬质合金等材料进行了充分的研究分析,研究表明,深冷处理对提高这些材料耐磨性、韧性、硬度、尺寸稳定性、耐腐蚀性都起到不同程度的作用。


深冷处理的作用:1.提升工件的硬度及强度。2.保证工件的尺寸精度。3.提高工件的耐磨性。4.提高工件的冲击韧性。5.改善工件内应力分布,提高疲劳强度。6.提高工件的耐腐蚀性能。


深冷处理设备


1、 液氮浸泡式制冷:这种方式就是将工件直接放到装有液氮的容器中,使工件骤冷至液氮温度,并在此温度下停留一段时间,深冷处理设备复温而完成整个深冷处理过程。深冷处理的研制前期都是采用液氮浸泡式方法进行深冷处理的。由于这种深冷处理工艺简单方便,应用较为广泛。但是,这种方法的降温速度较快,导致热应力过大,容易对工件材料造成组织损害,而且工件材料在降温过程中降温速度是不可控制的,进而影响工艺的可调性。


2、 利用液氮的汽化潜热或者低温氮气制冷:利用低温氮气实现制冷的原理是低温氮气与材料直接接触,通过对流换热来使材料温度降低,而利用液氮的汽化潜热的原理就是液氮与材料不直接接触而通过间接方式使材料温度降低。


3 、  超能液氮深冷箱就是根据液氮的汽化潜热的原理而设计生产的液氮深冷处理设备,控制系统采用触摸屏控制方式,操作工艺方便,一键超低温制冷,屏幕上实时监控深冷设备冷冻空间内温度变化。制冷采用196℃液氮为制冷剂,采用新的液氮分离控温技术,将液氮制冷剂的液体在深冷设备内经过特殊深冷工艺处理转化为气体。采用触摸屏控制降温、升温、恒温各过程精准稳定。