深冷箱就是利用液氮作為冷卻介質(zhì),可將低溫箱溫度降至-196℃,溫度可控。低溫箱內(nèi)壁為不銹鋼,溫度采用智能儀表控制,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,部件布置緊湊,操作直觀簡單。深冷處理設(shè)備將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續(xù)下去,達(dá)到遠(yuǎn)地域室溫的某一溫度,從而達(dá)到改善金屬材料性能的目的。深冷加工技術(shù)是近年來興起的一種改善金屬材料性能的新工藝技術(shù),是目前,的技術(shù)手段。在深冷處理過程中,金屬中的大量殘余奧氏體轉(zhuǎn)變馬氏體,特別是過飽和的亞穩(wěn)定馬氏體再從-196攝氏度至室溫過程中會降低飽和度,析出彌散,微觀盈利降低,在細(xì)小彌散的碳化物在材料變形時(shí)可以阻礙位錯(cuò)運(yùn)動,從而強(qiáng)化基體組織。同時(shí)由于超微細(xì)碳化發(fā)揮了晶界強(qiáng)化作用,從而改善了工模具性能,使硬度,抗沖擊韌性和耐磨性都顯著提高。
冷裝過程與熱裝過程正好相反 , 其適宜的金屬材料范圍廣泛 , 對于大多數(shù)低碳鋼件、合金鋼件 、有色件均適用。低溫處理還可以改善金屬的金相組織 , 提高耐磨性 。冷裝工藝以其獨(dú)到的優(yōu)勢在機(jī)器裝配中得到越來越廣泛的應(yīng)用。冷裝一般用于包容件與被包容件材質(zhì)不同 、機(jī)械性能不同、材料硬度差較大 、在常態(tài)下壓裝會造成材料較軟零件需要的過盈量被材料較硬件所切削 , 從而失去壓緊力的情況。深冷處理是對切削具材料進(jìn)行處理的有效工藝手段
深冷箱
目前,我們對深冷處理材料的研究涉及有:
提高工件耐磨性,延長使用壽命的高速鋼W9、W6,模具鋼3Cr13,滲碳鋼20CrMnTi,高鉻鑄鐵,高釩鑄鐵;硬質(zhì)合金等改善材料尺寸穩(wěn)定性的鋁合金2A11,2A12;提高材料低溫沖擊韌性的42CrMo,35CrMo。
隨著機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展,對金屬材料的要求也越來越高,如何在材料以及熱處理工藝既定的前提下盡量提高金屬工件的機(jī)械性能及使用壽命,這成為很多熱處理行業(yè)前沿人士思考并探索的問題。鋼材在熱處理工藝之后其硬度及機(jī)械性能均大大提高,但熱處理后依然有殘存的以下問題:
1、殘余奧氏體。其比例大約有10%-20%,由于奧氏體很不穩(wěn)定,當(dāng)受到外力作用或環(huán)境溫度改變時(shí),易轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,而奧氏體與馬氏體的比容不一樣,將造成材料的不規(guī)則膨脹,降低工件的尺寸精度。
2、組織晶粒粗大,材料碳化物固溶過飽和。
3、殘余內(nèi)應(yīng)力。熱處理后的殘余內(nèi)應(yīng)力將降低材料的疲勞強(qiáng)度以及其他機(jī)械性能,在應(yīng)力釋放過程中且易導(dǎo)致工件的變形。
如何解決這些問題,經(jīng)過國內(nèi)外許多金屬材料研究者的不懈研究,超深冷處理工藝被認(rèn)為是解決這些問題的方法。