液氮深冷處理技術(shù)先應用于受磨損的工具、模具刀具材料,后來(lái)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部結構,進(jìn)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。
液氮深冷處理設備的工作原理是什么呢?
在工作及結構原理上,液氮深冷處理設備不同于傳統的液氮浸泡,液氮浸泡是直接將工件放進(jìn)液氮中浸泡,這種不容易掌握溫度且容易對人體造成傷害,而液氮深冷處理設備箱以液氮作為冷源。液氮存放在低溫液體貯罐內,使用時(shí)先關(guān)閉貯罐的放空閥,再打開(kāi)增壓閥,因部分液氮氣化使貯罐內部壓力升高,此時(shí)找開(kāi)液氮的出口閥,液即從貯罐內壓出,經(jīng)氣動(dòng)薄膜調節閥進(jìn)入深冷柜。
液氮進(jìn)入深冷柜后,經(jīng)噴管?chē)姵?,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。
液氮深冷處理設備作用:
1、殘余奧氏體的改變:低溫下(即Ms點(diǎn)以下)殘余奧氏體繼續發(fā)生相變,轉變?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(shí)間后變寸問(wèn)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,鐵的晶格常數有縮小趨勢,從而增加了碳原子析出的驅動(dòng)力;另一方面,低溫下殘余奧氏體轉變?yōu)轳R氏體,材料內應力增加,也促進(jìn)了碳化物的析出。
3、組織細化:組織細化引起工件強韌化。
4、引起材料內部缺陷(微孔、內應集中部位)塑性流變,來(lái)避免工件缺陷失效。
總之,通過(guò)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)、精密模尺寸穩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。低溫箱內壁為不銹鋼,溫度采用智能儀表控制,系統結構簡(jiǎn)單,部件布置緊湊,操作直觀(guān)簡(jiǎn)單。