液氮深冷處理技術(shù)先應(yīng)用于受磨損的工具、模具刀具材料,后來擴展到合金鋼、硬質(zhì)合金等,采用該方法可以改變金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu),進而改善材料的力學(xué)和加工性能,它是目前強韌化處理工藝之一。
液氮深冷處理設(shè)備的工作原理是什么呢?
在工作及結(jié)構(gòu)原理上,液氮深冷處理設(shè)備不同于傳統(tǒng)的液氮浸泡,液氮浸泡是直接將工件放進液氮中浸泡,這種不容易掌握溫度且容易對人體造成傷害,而液氮深冷處理設(shè)備箱以液氮作為冷源。液氮存放在低溫液體貯罐內(nèi),使用時先關(guān)閉貯罐的放空閥,再打開增壓閥,因部分液氮氣化使貯罐內(nèi)部壓力升高,此時找開液氮的出口閥,液即從貯罐內(nèi)壓出,經(jīng)氣動薄膜調(diào)節(jié)閥進入深冷柜。
液氮進入深冷柜后,經(jīng)噴管噴出,由于箱體溫度高于液氮溫度,所以它很快氣化,並且體積膨脹、使氣溫下降,軸流風(fēng)機將低溫氮氣吹入工作室,使工件冷卻。
液氮深冷處理設(shè)備作用:
1、殘余奧氏體的改變:低溫下(即Ms點以下)殘余奧氏體繼續(xù)發(fā)生相變,轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,提高了工件硬度和強度,從而改善精密模具在使用一段時間后變寸問題;
2、從馬氏體中析出超細碳化物:因為馬氏體基體組織經(jīng)深冷處理后,由于體積收縮,鐵的晶格常數(shù)有縮小趨勢,從而增加了碳原子析出的驅(qū)動力;另一方面,低溫下殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,材料內(nèi)應(yīng)力增加,也促進了碳化物的析出。
3、組織細化:組織細化引起工件強韌化。
4、引起材料內(nèi)部缺陷(微孔、內(nèi)應(yīng)集中部位)塑性流變,來避免工件缺陷失效。
總之,通過液氮深冷處理,可以提高工件耐磨性(硬度),韌性(普通熱處理硬度與韌性是反向指標(biāo))、精密模尺寸穩(wěn)定性及防止工件缺陷失效等好處。
液氮深冷處理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。