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金属冷处理的三个阶段详解

更新时间:2023-11-09  点击次数: 3167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。
 
  金属冷处理是指通过加工和处理金属材料来改变其形状、硬度、强度以及其他物理和化学性质的过程。这种过程可以通过多种方法实现,包括锻造、滚压、拉伸、挤压和铸造等。虽然方法各不相同,但它们都有一个共同的目标,即通过调整金属材料的结构和组织来提高其性能和品质。
 
  在金属冷处理过程中,常用的方法之一是冷拔。冷拔是一种制造方式,它通过在室温下拉长金属材料中的晶粒来提高材料的强度和硬度。同时,冷拔还可以使金属材料变薄、变长和变形,在许多应用领域中非常受欢迎。冷拔的一个明显优点是可以在不改变材料化学性质的情况下提高材料的力学性能。
 
  另一种常用的金属冷处理方法是冷轧。冷轧是通过将金属材料在平移压力下从两侧压缩而得到的。这种方法可以显著地改变金属材料的结构和组织,从而增强其硬度、强度和韧性。冷轧通常用于生产金属板、卷材和带材等制品。
 
  除了冷拔和冷轧之外,金属冷处理还可以使用其他方法。例如,金属拉伸是一种通过在固定极限下拉伸金属材料来改变其物理和化学特性的方法。这种方法可以用于生产诸如钢绳、导线和铝箔等制品。金属挤压和铸造也是常用的金属冷处理方法,可以创造出大量的金属制品,例如管子、轴承和车轮等。
 
  总体而言,金属冷处理是一种非常有用的制造工艺,可以帮助生产高质量、坚固耐用的金属制品。这种方法的应用范围广泛,可以用于制造从刀剪、钢丝到汽车零部件等众多金属制品。无论用于何种目的,采用金属冷处理都将有助于提高金属材料的性能和品质,为各种应用提供更加坚固、可靠的金属制品。
 
金属冷处理

       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*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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