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金属冷处理的三个阶段详解

发布时间: 2020-07-24  点击次数: 114次
  金属冷处理是近年来逐渐兴起的一种新兴的金属工件处理方法,鉴于金属冷处理改善材料性能明显,所以被广泛应用于各个行业。
  简单的说金属冷处理是一种常用的工件处理方法,可以有效改善工件的韧性、硬度以及耐磨性。所谓金属冷处理,就是用液氮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成能使钢变硬、增强的马氏体,从而改善金属材料性能。实质上就是气体液化的技术,通常采用机械方法,如用节流膨胀或绝热膨胀等法可得低达-210℃的低温,用绝热退磁法可得1K以下的低温。
 

  通常的金属冷处理,是按照降温,保温,和升温三个阶段来进行的。
  1、降温阶段
  缓慢降温的目的是彻底消除残余应力。因为淬火和回火的过程中,金属基体内会产生残余应力,在残余奥氏体在向马氏体转变的过程中,发生体积膨胀,也会使得残余应力增加,只有缓慢降温,才能抵消残余应力的增加,并彻底消除残余应力。基体内的残余应力一般情况下大家不予重视,但正是基体内的残余应力,使得刀剪产品产生崩裂等缺陷。快速降温反而会增加残余应力。
  2、升温阶段
  缓慢升温的过程主要目的就是防止残余应力的产生。
  国内金属冷处理的研究因设备的限制一般采用液氮直冷法,即工件直接放入液氮内,保温时间比较短,一般保温时间与直径(mm)一致,这种办法会很大程度的增加残余应力,虽性能有所改善,但毕竟不是一种安全可靠的方法。
  3、保温阶段
  保温的目的是使基体内的残余奥氏体尽可能的全部转变为马氏体,并尽可能多的产生碳化物颗粒,因为残余奥氏体向马氏体转变的过程是个缓慢的过程,保温时间的长短会影响到残余奥氏体转变的量,同时深冷后寿命的高低主要是保温时间的长短来决定的,通常情况下,保温2~4小时性能已经有所改善,但如果是高质量的产品,均需要使用24小时以上的保温时间,寿命的提高倍数与保温时间的长短有直接关系。
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