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金屬深冷處理是可改善材料性能的一種新技術(shù)

更新時間: 2025-01-06
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  金屬深冷處理是將被處理工件置于特定的、可控的低溫環(huán)境中,使材料的微觀組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化,從而達(dá)到提高或改善材料性能的一種新技術(shù)。被處理材料在低溫環(huán)境下由于微觀組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,在宏觀上表現(xiàn)為材料的耐磨性,尺寸穩(wěn)定性,抗拉強(qiáng)度,殘余應(yīng)力等方面的提高,國內(nèi)外學(xué)者對此開展了很多相關(guān)研究。隨著深冷技術(shù)的發(fā)展和試驗(yàn)手段的完善,人們對深冷處理的研究逐步深入,材料除涉及鋼鐵材料外,現(xiàn)已延伸到粉末冶金、銅合金、鋁合金及其它非金屬材料(如塑料、尼龍等)。
 
  主要是通過改變材料的微觀結(jié)構(gòu),從而提高其綜合性能,充分發(fā)揮材料的潛能。經(jīng)深冷處理的工件在低溫環(huán)境下發(fā)生微觀組織結(jié)構(gòu)的變化,在宏觀上表現(xiàn)為材料的耐磨性,尺寸穩(wěn)定性,沖擊韌性,抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能的改善。對于深冷處理的轉(zhuǎn)變機(jī)理問題,現(xiàn)在還處在研究階段,目前對工模具鋼等黑色金屬的深冷處理轉(zhuǎn)變機(jī)理的研究較多,而對有色金屬及非金屬材料的深冷轉(zhuǎn)變機(jī)理研究相對較少。對于深冷處理的轉(zhuǎn)變機(jī)理,還有待進(jìn)一步研究。
 
  金屬深冷處理對工具鋼,模具鋼及少具鋼等黑色金屬的深冷處理的轉(zhuǎn)變機(jī)理,目前研究者們普遍認(rèn)為,深冷處理能使剛中奧氏體進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,并能改善和消除鋼中殘余應(yīng)力的分布,在基體中析出更多細(xì)小的超微細(xì)碳化物,從而起到彌散強(qiáng)化的作用,提高了材料的強(qiáng)韌性。這是由于在深冷處理過程中,低溫下(M點(diǎn)以下下,鋼中的殘余奧氏體發(fā)生分解,轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,可提高材料的硬度及強(qiáng)度;同時,在深冷低溫下,出于體積收縮,鐵的品格常數(shù)有縮小的趨勢,從而加強(qiáng)了碳原子析出的驅(qū)動力,但在低溫下原子擴(kuò)散更為困難,擴(kuò)散距離更短,于是在馬氏體基體上析出了大量彌散分布的超微細(xì)碳化物。
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