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冷处理 所谓冷处理就是将淬火钢深冷至室温以下的处理方法。

钢件淬火后,再迅速将其冷却到室温以下的某一温度,使淬火后的残余奥氏体转变为马氏体,以增加钢件硬度和尺寸稳定性的热处理工艺。冷处理实际上是淬火过程的继续。也有称做低温处理(或深冷处理)的。

就冷处理的温度而言,即使在-190℃进行处理仍有一定(一般为百分之几)残存的奥氏体被保留下来。因此,一般用-100~-80℃就足够了。冷处理时间一般有30~90min就足够了。

冷处理可有效防止置裂。当钢件急冷到常温并在常温下放置时,其残存的奥氏体将缓慢向马氏体转化,由于这种转变会导致内应力增加,最后就会开裂。[1]

目录

冷处理的名称

国内现在有冷处理、冰冷处理(-78℃以内)、深冷处理(-130℃——-180℃)、超深冷处理(-180℃——-196℃)等叫法。

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

冷处理的主要工艺参数

淬火工件在室温停留的时间、冷处理温度、深冷停留时间

冷处理工艺内容

在充分考虑的以上要素之后,才能科学的制订深冷处理工艺,深冷工艺包括以下几个内容:

1、 深冷前处理

2、 处理温度

3、 处理时间

4、 降温速度

5、 深冷次数

6、 深冷后处理

冷处理的作用

1、深冷处理针对黑色金属的改善主要在以下几方面:[2]

2、提升工件的硬度强度

3、保证工件的尺寸精度

4、提高工件的耐磨性

5、提高工件的冲击韧性

6、改善工件内应力分布,提高疲劳强度

7、提高工件的耐腐蚀性

冷处理工艺制定要素

在实际生产中采用何种深冷处理工艺,应考虑以下几个因素:

1、 要求提高什么性能

是提高尺寸精度还是提高冲击韧性?是提高硬度、耐磨性还是其他导电性能?不同要求决定了不同的工艺。

2、 工件的材质

工件材质的不同决定其Mf点,而通常深冷处理的温度都应该低过其Mf点,所以深冷处理的温度和工件材质相 关。

3、 工件的尺寸及几何形状

工件的尺寸决定工件的保温时间,而几何形状决定深冷处理是否需要前道工序预先消除应力,同时降温的速度也主要是由工件的几何形状和其应力状态来决定的。

4、 成本与性能比

在能够满足客户要求的前提下,尽可能的降低成本,现代企业分工很明确,对供应链的每个阶段都有成本控制的要求,作为制造企业也应考虑到性价比。深冷处理从效果上来说,当然是温度越低,效果越好。但考虑到成本的问题,在实际生产中,大家通常是做到Mf点以下低一点。不过,这样的工艺能解决的是部分残A的问题,至于析出超细碳化物,减少组织应力(此点是在回火过程中解决,温差越大,效果可能越好)效果就不明显。

典型应用

工量刃具、圆锯片、圆刀类、 冷作模具、 马氏体不锈钢类的刀剪产品、 冷轧辊

注意事项

对于形状复杂、尺寸较大、容易变形开裂的工件,不要在温度较高时直接进入已达冷处理温度的设备中,应先淬火冷至室温,装入冷处理设备后,与设备一起逐渐至冷处理温度,以减小应力,避免变形开裂。另外,冷处理之后,必须进行回火或时效(保温4~10h),获得稳定的回火马氏体组织,并使少量的残奥进一步转化和稳定化,以消除淬火应力。[3]

视频

钻头为什么要经过深冷处理?一般的热处理不够使用么?

深冷处理_clip

参考资料