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處理工藝選取和工藝設備是深冷處理的技術關鍵

瀏覽次數:1852更新日期:2019-12-30
 
  深冷處理對于一些金屬材料乃至非金屬材料的強度、硬度、耐磨性和尺寸穩定性等機械性能的提高能夠起到積極作用,因而廣受關注并獲實際應用。深冷處理過程中,處理工藝選取和工藝設備是其技術關鍵。
  深冷處理工藝的制定
  深冷處理的工藝通常包括冷處理溫度、冷處理時間、冷處理的降溫和升溫方式與速度、裝爐方式、轉入回火工序時間間隔等:
  1、冷處理溫度的確定
  溫度確定的理論依據是各個鋼種的Mf點,在Mf附近或遠遠低于Mf點作為冷處理的溫度,還可以結合零件的使用情況以及工藝設備條件制定冷處理溫度。
  2、冷處理時間的確定
  和淬火工件一樣,工件達到冷處理溫度后,轉變就已完成,在不考慮工件重量和工件尺寸時,就不需要保溫。但是儀表監控的只是溫度,并不能代表工件實際已經到溫。所以為了使大件或批量裝爐的工件的心部都達到冷處理的實際溫度,可以等溫一段時間,等溫公式計算如下:
  T=D×C×T終/(T冷劑+30)(圓截面工件)
  T=2×D×C×T終/(T冷劑+30)(方截面工件)
  式中T——等溫時間,min;
  T終——工件終處理溫度,℃;
  T終劑——冷凍劑的溫度,℃
  D——工件有效厚度,min;
  C——常數,工件在冷凍劑直接交換熱量時C=1,通過空氣交換熱量時C=1.15~1.20℃。
  也可以根據裝量及工件的大小來確定時間,中小件一般為1~3h.
  3、冷處理的降溫和升溫方式與速度的確定
  適當地控制降溫與升溫速度,對于材料的深冷處理效果以及防止開裂變形都有好處,這個速度一般在≤40℃/h。也可以采用分段降溫、升溫的方式。在深冷以后的升溫至-40℃以前,不提倡拿出深冷箱。
  4、金屬材料在深冷箱取出后在空氣中溫度自然回升至室溫(以工件表面的冷凝水干燥為止),然后再進行回火或時效處理。也有朋友建議用水冷工件來加速回升速度,防止放置時間過長開裂。
  5、冷卻介質
  一般用于普通冷處理設備,通常用干冰、氨(或甲醇)和氟里昂壓縮機來制冷。深冷設備常用的是采用液氮制冷,它既經濟又方便,一般用液氮深冷罐來存儲液氮,控溫系統來控制冷處理溫度與降溫、升溫速度。
  6、冷處理工藝注意事項
 ?、倮涮幚碓诖慊?、回火工序中的安排有兩種方式:
  a.淬火+一次120~150℃的低溫回火+深冷處理+回火的處理工藝,大型工件采用這個工藝比較穩妥;
  b.采用淬火+深處里+回火處理,小件可以采用此類工藝。
 ?、谏罾涮幚泶螖担褐貜投啻紊罾涮幚肀葐未紊罾涮幚硇Ч?。有人認為三次深冷可以使材料的抗沖擊磨損性能明顯提高。
 ?、鄄捎靡旱罾涔捱M行深冷處理,適量的泄漏是合理的。
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