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馬氏體相變與液氮深冷處理

馬氏體相變與液氮深冷處理
材料經奧氏體化后快速冷卻，在較低溫度下發生無擴散型的馬氏體相變，馬氏體轉變是一種非常重要的固態相變，強化材料的重要手段之一。
馬氏體對于改善材料性能的意義
材料的馬氏體相變是一種無擴散相變，通過切變完成晶格改組，而不涉及成份變化，只有在冷卻過程中具有同素異構轉變的材料才可能有馬氏體轉變。由于馬氏體轉變的無擴散性，相變需要很大的驅動力和過冷度。由淬火冷卻形成的馬氏體相變，又稱為熱誘發馬氏體相變，經淬火處理后再配以回火處理，來調整硬度、韌性等以滿足各種工件的不同性能的要30~50℃，保溫一定時間后，快速在水，鹽水或油中冷卻。這些淬火介質的淬冷能力雖然都很強，但是由于先轉變的奧氏體對未轉變的奧氏體的轉變具有抑制作用，只有進一步增加相變驅動力，即增加過冷度才能使相變繼續進行，所以對于大多數的鐵碳合金，淬火后總是存在一部分殘余奧氏體。若殘余奧氏體含量過大，將會直接影響回火處理的質量，達不到工件開始溫度）遠遠低于室溫，所以常規的淬火介質不能使材料淬火后得到全部馬氏體。
因此，為了提高工件的性能及使用壽命，得到滿意的淬火質量，盡量減少殘余奧氏體以更低的溫度，使殘余奧氏體在這一過程中繼續轉變為馬氏體。這樣可進一步提高鋼的硬度和耐磨性，并穩定鋼件的尺寸。
馬氏體相變與深冷處理
既然馬氏體相變對于金屬材料性能有著如此大的意義，如何改善馬氏體的相變成了重要研究課題。濟南超能專業研發的液氮深冷箱通過達到-196度超低溫來實現了金屬材料馬氏體的轉變，最終達到改善金屬材料性能的作用。這是因為奧氏體在低溫環境下非常不穩固及分解, 使原來的缺陷 ( 微孔及內應力集中的部份 ) 產生塑性流動而變成組織細化, 因此只要將金屬置于超低溫環境下, 其中的奧氏體會轉化成馬氏體, 內應力因而消除。
在超低溫時由于組織體積收縮, Fe 晶格常數縮細而加強碳原子析出的驅動力, 于是馬氏體的基體析出大量超微細碳化物, 這些超微細結晶體會使物料的強度提高, 同時增加耐磨性與剛性。另一方面，超低溫度可轉移金屬原子的運能, 使原子之間不能擴散分開從而使原子結合更緊密。 深冷處理的應用
目前，液氮深冷箱廣泛應用在精密沖壓模具、納米材料、精密塑膠模具、切削刀具、滾齒刀，鋁合金材料、硬質合金切削刀具/夾具、粉末冶金模具等眾多領域。
超深冷處理作用：
提升工件的硬度及強度
保證工件的尺寸精度
提高工件的耐磨性
提高工件的沖擊韌性
改善工件內應力分布
提高疲勞強度
提高工件的耐腐蝕性能
提高生產力
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