液氮深冷处理提高工件的耐磨性

液氮深冷处理提高工件的耐磨性

关键词：金属深冷处理，金属材料深冷处理，金属材料冷处理

金属材料冷处理技术是近年来兴起的一种改善金属工件性能的新工艺。所谓深冷处理，就是用液氮（－196℃）作为冷却介质将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去，达到远低于室温的某一温度，促使常规热处理后所存在的残余奥氏体得到进一步转化，从而改善金属材料性能。深冷处理后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。
深冷处理针对黑色金属的改善主要在以下几方面：
提升工件的硬度及强度
提高工件的耐磨性

金属材料冷处理技术作用机理如下：
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，通常可以提**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W18CR4VCR12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。 

金属深冷处理技术--作用：

可析出超细碳化物，提高工件的耐磨性；可细化晶粒，提高工件的冲击韧性。

可转变残奥，提高工件的硬度和耐磨性，稳定工件的尺寸。

可成倍提高马氏体不锈钢的抗蚀性，提高工件的抛光性能。

可改善有色金属的导电能力和抗蚀性。

可减少模具变形、开裂。提高工件的尺寸精度。

工作温度：+200℃~-196℃可设定，箱内zui低温度≤-196℃，zui大降温速度≥50℃min，

控温精度升温、降温、恒温±1℃，温度场均匀性±1℃。

控制器能够完整的记录整个运行曲线。

金属深冷处理--应用领域

    在钢材上改善抗磨力、释放内应力、增加尺寸的稳定性及加强耐用性，适合刀具、量具、模具、铸造业、五金业、汽车零部件、纺织件、精密冲压模具、纳米材料、精密塑胶模具、切削刀具、滚齿刀、螺丝冲头、针织机零件、精密弹簧、铝合金材料、马达轴心、螺丝牙板、粉末冶金模具、封装模具、碳化钨材料、气动工具零件、高尔夫球头、赛车引擎、铝合金、铜合金、硬质合金、塑料、橡胶、沥青、玻璃、旷山地质用钻头、油嘴、弹簧、齿轮、轴承、锯片、发动机的涡轮轴、轧辊、阀门、高速工具钢、硬质合金刀具及各种钻头等。

深冷处理技术--型号规格：

可根据客户需求设计机型。

--作用：

提升工件的硬度及强度

保证工件的尺寸精度

提高工件的耐磨性

提高工件的冲击韧性

改善工件内应力分布,提高疲劳强度

提高工件的耐腐蚀性能

--技术参数 （*为选配参数）

1. 型号、有效尺寸、容积、承重、交货时间见上表

2. 温度范围：-190℃～+180℃  * -196℃～+250℃

3. 降温速度：≤5℃～50℃/min  * ≤5℃～80℃/min

4. 温度均匀度：±5℃

5. 控温精度：±1℃

6. 开门方式：上开（助力气缸或者气动自动开门系统）

7. 制冷介质：液氮(LN2)

8. 箱体采用进口定制的航天级多层复合绝热材料保温，导热系数0.018~0.024w/（m．k）

9. *输液管可选采用超极真空绝热保温，真空度≤1.33×10-3Pa

10. 液氮雾化+DTD技术，可兼顾雾化保护工件及均匀度的要求

11. 触摸屏操作，可设定多种程序，操作简单，控温稳定

12. 控制系统采用触屏+PLC，PID控制方式，控制温度，可实现数据存储与查询功能

13. 具有USB外接接口，*可选配232串口、网口等外接接口

14. 可保存工艺曲线，并支持电脑打印工艺报告

15. 温度传感器采用A级精度PT100铂电阻温度计并经过国家机构检定

16. *无纸记录仪或有纸记录仪对工艺温度记录

17. *氮气回收功能，可将制冷后排放的氮气回收至储存罐以备热处理炉使用

18. 提醒及报警功能：

19. 急停功能，确保使用安全

20. 故障报警，显示报警信息

21.*低温回火功能，集深冷、回火一体

22.*还可以实现更多其他特有定制化功能，需另行协商。