處理工藝選取和工藝設備是深冷處理的技術關鍵

瀏覽次數：2607更新日期：2019-12-30

　　深冷處理對于一些金屬材料乃至非金屬材料的強度、硬度、耐磨性和尺寸穩定性等機械性能的提高能夠起到積極作用,因而廣受關注并獲實際應用。深冷處理過程中,處理工藝選取和工藝設備是其技術關鍵。

　　深冷處理工藝的制定

　　深冷處理的工藝通常包括冷處理溫度、冷處理時間、冷處理的降溫和升溫方式與速度、裝爐方式、轉入回火工序時間間隔等：

　　1、冷處理溫度的確定

　　溫度確定的理論依據是各個鋼種的Mf點，在Mf附近或遠遠低于Mf點作為冷處理的溫度，還可以結合零件的使用情況以及工藝設備條件制定冷處理溫度。

　　2、冷處理時間的確定

　　和淬火工件一樣，工件達到冷處理溫度后，轉變就已完成，在不考慮工件重量和工件尺寸時，就不需要保溫。但是儀表監控的只是溫度，并不能代表工件實際已經到溫。所以為了使大件或批量裝爐的工件的心部都達到冷處理的實際溫度，可以等溫一段時間，等溫公式計算如下：

　　T=D×C×T終/（T冷劑+30）（圓截面工件）

　　T=2×D×C×T終/（T冷劑+30）（方截面工件）

　　式中T——等溫時間，min；

　　T終——工件終處理溫度，℃；

　　T終劑——冷凍劑的溫度，℃

　　D——工件有效厚度，min；

　　C——常數，工件在冷凍劑直接交換熱量時C=1，通過空氣交換熱量時C=1.15~1.20℃。

　　也可以根據裝量及工件的大小來確定時間，中小件一般為1~3h.

　　3、冷處理的降溫和升溫方式與速度的確定

　　適當地控制降溫與升溫速度，對于材料的深冷處理效果以及防止開裂變形都有好處，這個速度一般在≤40℃/h。也可以采用分段降溫、升溫的方式。在深冷以后的升溫至-40℃以前，不提倡拿出深冷箱。

　　4、金屬材料在深冷箱取出后在空氣中溫度自然回升至室溫（以工件表面的冷凝水干燥為止），然后再進行回火或時效處理。也有朋友建議用水冷工件來加速回升速度，防止放置時間過長開裂。

　　5、冷卻介質

　　一般用于普通冷處理設備，通常用干冰、氨（或甲醇）和氟里昂壓縮機來制冷。深冷設備常用的是采用液氮制冷，它既經濟又方便，一般用液氮深冷罐來存儲液氮，控溫系統來控制冷處理溫度與降溫、升溫速度。

　　6、冷處理工藝注意事項

　　①冷處理在淬火、回火工序中的安排有兩種方式：

　　a.淬火+一次120~150℃的低溫回火+深冷處理+回火的處理工藝，大型工件采用這個工藝比較穩妥；

　　b.采用淬火+深處里+回火處理，小件可以采用此類工藝。

　　②深冷處理次數：重復多次深冷處理比單次深冷處理效果好。有人認為三次深冷可以使材料的抗沖擊磨損性能明顯提高。

　　③采用液氮深冷罐進行深冷處理，適量的泄漏是合理的。

　　④防止凍傷。