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冷處理 所謂冷處理就是將淬火鋼深冷至室溫以下的處理方法。

鋼件淬火後,再迅速將其冷卻到室溫以下的某一溫度,使淬火後的殘餘奧氏體轉變為馬氏體,以增加鋼件硬度和尺寸穩定性的熱處理工藝。冷處理實際上是淬火過程的繼續。也有稱做低溫處理(或深冷處理)的。

就冷處理的溫度而言,即使在-190℃進行處理仍有一定(一般為百分之幾)殘存的奧氏體被保留下來。因此,一般用-100~-80℃就足夠了。冷處理時間一般有30~90min就足夠了。

冷處理可有效防止置裂。當鋼件急冷到常溫並在常溫下放置時,其殘存的奧氏體將緩慢向馬氏體轉化,由於這種轉變會導致內應力增加,最後就會開裂。[1]

目錄

冷處理的名稱

國內現在有冷處理、冰冷處理(-78℃以內)、深冷處理(-130℃——-180℃)、超深冷處理(-180℃——-196℃)等叫法。

國外通常是用sub-zero、Cryogenic Treatment、Deep Cryogenic Treatment等叫法。

冷處理的主要工藝參數

淬火工件在室溫停留的時間、冷處理溫度、深冷停留時間

冷處理工藝內容

在充分考慮的以上要素之後,才能科學的制訂深冷處理工藝,深冷工藝包括以下幾個內容:

1、 深冷前處理

2、 處理溫度

3、 處理時間

4、 降溫速度

5、 深冷次數

6、 深冷後處理

冷處理的作用

1、深冷處理針對黑色金屬的改善主要在以下幾方面:[2]

2、提升工件的硬度強度

3、保證工件的尺寸精度

4、提高工件的耐磨性

5、提高工件的衝擊韌性

6、改善工件內應力分布,提高疲勞強度

7、提高工件的耐腐蝕性

冷處理工藝制定要素

在實際生產中採用何種深冷處理工藝,應考慮以下幾個因素:

1、 要求提高什麼性能

是提高尺寸精度還是提高衝擊韌性?是提高硬度、耐磨性還是其他導電性能?不同要求決定了不同的工藝。

2、 工件的材質

工件材質的不同決定其Mf點,而通常深冷處理的溫度都應該低過其Mf點,所以深冷處理的溫度和工件材質相 關。

3、 工件的尺寸及幾何形狀

工件的尺寸決定工件的保溫時間,而幾何形狀決定深冷處理是否需要前道工序預先消除應力,同時降溫的速度也主要是由工件的幾何形狀和其應力狀態來決定的。

4、 成本與性能比

在能夠滿足客戶要求的前提下,儘可能的降低成本,現代企業分工很明確,對供應鏈的每個階段都有成本控制的要求,作為製造企業也應考慮到性價比。深冷處理從效果上來說,當然是溫度越低,效果越好。但考慮到成本的問題,在實際生產中,大家通常是做到Mf點以下低一點。不過,這樣的工藝能解決的是部分殘A的問題,至於析出超細碳化物,減少組織應力(此點是在回火過程中解決,溫差越大,效果可能越好)效果就不明顯。

典型應用

工量刃具、圓鋸片、圓刀類、 冷作模具、 馬氏體不鏽鋼類的刀剪產品、 冷軋輥

注意事項

對於形狀複雜、尺寸較大、容易變形開裂的工件,不要在溫度較高時直接進入已達冷處理溫度的設備中,應先淬火冷至室溫,裝入冷處理設備後,與設備一起逐漸至冷處理溫度,以減小應力,避免變形開裂。另外,冷處理之後,必須進行回火或時效(保溫4~10h),獲得穩定的回火馬氏體組織,並使少量的殘奧進一步轉化和穩定化,以消除淬火應力。[3]

視頻

鑽頭為什麼要經過深冷處理?一般的熱處理不夠使用麼?

深冷處理_clip

參考資料