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金屬材料深冷處理的機理

文章出處:longevitymanzanita.com 人氣: 發表時間:2019-05-22 10:21

金屬材料深冷處理的機理
金屬材料深冷處理是一種新興的提高材料性能的方法,由于其效果明顯,逐漸得到推廣。尤其是熱處理由于環保問題被叫停,金屬材料深冷處理便成為迫切需求。那么,深冷處理是怎么提高金屬材料的性能的呢?下面我們一起來了解下。
金屬材料深冷處理的機理
金屬材料深冷處理的機理
1、 消除殘余奧氏體:
一般淬火回火后的殘余奧氏體在8~20%左右,殘余奧氏體會隨著時間的推移進一步馬氏體化,在馬氏體轉變過程中,會引起體積的膨脹,從而影響到尺寸精度,并且使晶格內部應力增加,嚴重影響到金屬性能,深冷處理一般能使殘余奧氏體降低到2%以下,消除殘余奧氏體的影響。如果有較多的殘余奧氏體,強度降低,在周期應力作用下,容易疲勞脫落,造成附近碳化物顆粒懸空,很快與基體脫落,產生剝落坑,形成較大粗糙度的表面。
2、 填補內部空隙,使金屬表面積即耐磨面增大:
深冷處理使得馬氏體填補內部空隙,使得金屬表面更加密實,使耐磨面積增加,晶格更小,合金成分析出均勻,淬火層深度增加,而且不僅僅是表面,使翻新次數增加,壽命提高。
3、 析出碳化物顆粒:
深冷處理不僅減少殘余馬氏體,還可以析出碳化物顆粒,而且可細化馬氏體孿晶,由于深冷時馬氏體的收縮迫使晶格減少,驅使碳原子的析出,而且由于低溫下碳原子擴散困難,因而形成的碳化物尺寸達納米級,并附著在馬氏體孿晶帶上,增加硬度和韌性。深冷處理后金屬的磨損形態與未深冷的金屬顯著不同,說明它們的磨損機理不同。
深冷處理可以使絕大部分殘余奧氏體馬氏體化,并在馬氏體內析出高彌散度的碳化物顆粒,伴隨著基體組織的細微化,這種改變無法用傳統的金屬學,相變理論來解釋,也不是以原子擴散形式來進行的,一般 -150℃~-180℃下,原子已經失去了擴散能力,只能以物理學能量觀點來解釋,其轉變機理目前尚未研究清楚。因此有待人們進一步探討。
4、 減少殘余應力;
5、 使金屬基體更加穩定;
6、 使金屬材料的強度、韌性增加;
7、 使金屬硬度提高約HRC1~2;
8、 紅硬性顯著增加。
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