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深冷處理是提高金屬零件的機(jī)械性能有效方法

瀏覽次數(shù):2140更新日期:2020-02-28
 
  深冷處理作為金屬零件淬火后處理的一道重要工序,作為能夠消除金屬零件內(nèi)的殘余奧氏體,使零件尺寸穩(wěn)定性提高,同時(shí)提高金屬零件的機(jī)械性能的一種方法,廣泛應(yīng)用于軸承,軸類零件、精密配合零件等的真空熱處理后續(xù)處理,也是零件縮裝的一種很有效辦法。
  深冷處理的機(jī)理
  1、消除殘余奧氏體:一般淬火回火后的殘余奧氏體在8~20%左右,殘余奧氏體會(huì)隨著時(shí)間的推移進(jìn)一步馬氏體化,在馬氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中,會(huì)引起體積的膨脹,從而影響到尺寸精度,并且使晶格內(nèi)部應(yīng)力增加,嚴(yán)重影響到金屬性能,深冷處理一般能使殘余奧氏體降低到2%以下,消除殘余奧氏體的影響。如果有較多的殘余奧氏體,強(qiáng)度降低,在周期應(yīng)力作用下,容易疲勞脫落,造成附近碳化物顆粒懸空,很快與基體脫落,產(chǎn)生剝落坑,形成較大粗糙度的表面。
  2、填補(bǔ)內(nèi)部空隙,使金屬表面積即耐磨面增大:深冷處理使得馬氏體填補(bǔ)內(nèi)部空隙,使得金屬表面更加密實(shí),使耐磨面積增加,晶格更小,合金成分析出均勻,淬火層深度增加,而且不僅僅是表面,使翻新次數(shù)增加,壽命提高。
  3、析出碳化物顆粒:深冷處理不僅減少殘余馬氏體,還可以析出碳化物顆粒,而且可細(xì)化馬氏體孿晶,由于深冷時(shí)馬氏體的收縮迫使晶格減少,驅(qū)使碳原子的析出,而且由于低溫下碳原子擴(kuò)散困難,因而形成的碳化物尺寸達(dá)納米級(jí),并附著在馬氏體孿晶帶上,增加硬度和韌性。深冷處理后金屬的磨損形態(tài)與未深冷的金屬顯著不同,說(shuō)明它們的磨損機(jī)理不同。深冷處理可以使絕大部分殘余奧氏體馬氏體化,并在馬氏體內(nèi)析出高彌散度的碳化物顆粒,伴隨著基體組織的細(xì)微化,這種改變無(wú)法用傳統(tǒng)的金屬學(xué),相變理論來(lái)解釋,也不是以原子擴(kuò)散形式來(lái)進(jìn)行的,在-150℃~-180℃下,原子已經(jīng)失去了擴(kuò)散能力,只能以物理學(xué)能量觀點(diǎn)來(lái)解釋,其轉(zhuǎn)變機(jī)理目前尚未研究清楚。因此有待人們進(jìn)一步探討。
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