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液氮深冷处理提高工件的硬度及强度

文章出处:www.jnslx.com 人气:发表时间:2018-12-05 10:20

液氮深冷处理提高工件的硬度及强度
液氮深冷处理,是一种新兴的改善材料性能的工艺,广泛用于金属材料以及金属工件的性能改善。所谓的深冷处理就是在低温环境中,促使常规热处理后所存在的残余奥氏体进一步转化为马氏体,从而改善金属材料性能。深冷处理能明显提高金属工件的耐磨性、韧性和尺寸稳定性,使工件的使用寿命成倍地提高。
液氮深冷处理提高工件的硬度及强度
液氮深冷处理技术的作用机理
1、提升工件的硬度及强度
深冷处理某种意义上是淬火的延续,让Mf点较低材料继续完成A向M的转变,在常规淬火后,有些材料残余奥氏体可达25%,甚至更高,通过继续转变,通?梢蕴?*RC1-3度,多时甚至可达HRC5-6度。马氏体基体析出纳米级别的超细碳化物,微量提升了工件的硬度。上海交大的钱士强用16Mn实验,基本撇开了残奥转变的影响,经多次深冷的工件相比未深冷的硬度提高了HRC约1.5度,说明弥散分布的超细碳化物对组织起到了弥散强化的作用。根据材料手册,材料硬度在HRC50以上时,我们可以看到硬度每提升HRC0.5度,铬钢、铬钒钢及铬钼钢的抗拉强度通常提高幅度在30MPA左右。
2、提高工件的耐磨性
硬度提升,马氏体比奥氏体显而易见的更耐磨。像W18CR4V\CR12等材料,当硬度从HV600提升到HV800时,其相对耐磨性分别提升大约15%至20%。大量析出并弥散分布在马氏**错线和孪晶带上的超细碳化物,对马氏体基体起到钉扎和支撑的作用,即使深冷有时并未明显提升工件硬度,但我们可以明显看到其耐磨性的提升。对高碳高合金工件来说,耐磨性提升50%还是比较多见的。 
3、深冷处理降低残余应力 
有关研究表明,在选择合适的工艺参数条件下,深冷急热法可降低20-84%的残余应力。深冷处理的优点是在有效消除残余应力的同时,可改善(至少不降低)材料的强度、硬度、耐磨性与组织稳定性。由于深冷处理对零件的尺寸与形状没有限制,因此适合于形状复杂的模锻件与铸件。在切削加工前进行深冷处理还可明显改善铝合金加工时易产生的严重加工变形倾向,提高材料的组织稳定性。
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