液氮深冷處理技術(shù)是將被處理工件置于特定的、可控的低溫環(huán)境中,使材料的微觀(guān)組織結構產(chǎn)生變化,達到提高或改善材料性能的一種新技術(shù)。深冷處理的溫度一般為-100℃~ -196℃,被處理材料在低溫環(huán)境下由于微觀(guān)組織結構發(fā)生了改變,在宏觀(guān)上表現為材料的表面硬度、沖擊韌性、耐磨性、尺寸穩定性、強度、殘余應力等方面的提高與改善。
液氮深冷處理設備的工作原理:
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,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。
液氮深冷處理注意事項:
在金屬材料深冷處理過(guò)程中,有些事項是需要特別注意的,如:
1、對于形狀復雜、尺寸較大、容易變形開(kāi)裂的工件,不要在溫度較高時(shí)直接進(jìn)入已達冷處理溫度的設備中,應先淬火冷至室溫,裝入冷處理設備后,與設備一起逐漸至冷處理溫度,以減小應力,避免變形開(kāi)裂。
2、冷處理之后,必須進(jìn)行回火或時(shí)效(保溫4~10h),獲得穩定的回火馬氏體組織,并使少量的殘奧進(jìn)一步轉化和穩定化,以消除淬火應力。
3、在深冷處理時(shí)預防發(fā)生深冷裂痕(Subzero Crack),深冷處理以淬火后即刻進(jìn)行為原則,淬火后停留時(shí)間越久,殘余奧氏體的轉變就會(huì )越艱難,但是淬火后立即深冷處理,由于淬火引起的應力與殘留奧氏體轉變引起的應力相重疊而發(fā)生與淬火裂痕相同的深冷處理裂痕,為了防止深冷處理裂痕的發(fā)生,在深冷處理前作100~130℃之輕回火(注:輕回火應為低溫短時(shí)回火)。