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行业动态

科技新动向——“深冷处理技术”

时间:2015-9-1 14:58:48   作者:王忠法   来源:济南所   阅读:846   评论:0
内容摘要:“深冷技术”是近年来兴起的一种提高中高端金属工件强度和耐磨性的新工艺。所谓深冷技术是利用冷媒介,如液氮,作为冷却介质,将淬火后的金属材料进行深冷或接近绝对零度的超深冷处理,以改变金属以及工程塑料、陶瓷等材料的微细结构,从而提高材料的耐磨性,增加零件的使用寿命。金属部件在淬火后,结构中不稳定的奥氏体会部分转化为稳定的马氏...

“深冷技术”是近年来兴起的一种提高中高端金属工件强度和耐磨性的新工艺。所谓深冷技术是利用冷媒介,如液氮,作为冷却介质,将淬火后的金属材料进行深冷或接近绝对零度的超深冷处理,以改变金属以及工程塑料、陶瓷等材料的微细结构,从而提高材料的耐磨性,增加零件的使用寿命。金属部件在淬火后,结构中不稳定的奥氏体会部分转化为稳定的马氏体,但由于很多高级合金的完全转化温度(Mf)可低达-200,一般淬火技术无法实现结构的完全转变。只有在深冷处理过程中,金属部件被冷却到-200以下,才能实现残余奥氏体向马氏体的完全转化。同时在深冷条件下,亚稳定的马氏体会降低过饱和度,析出和弥散尺寸仅为20-60A的超微细碳化物。这些细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动,从而大大增强金属部件的抗磨损能力。马氏体晶格的改变也使金属部件内部微观应力降低,基体组织强化从而使金属部件的硬度、抗冲击韧性和耐磨性都得以显著提高。

深冷技术不同于其他任何一种传统表面处理技术,深冷技术引起的结构改变深及工件核心,是一种零部件的整体处理。因此被处理的部件可以反复使用而不改变其性能。这一特点极大地延长了部件的使用寿命。深冷技术在处理金属部件时不仅不改变部件的尺寸大小,相反,处理过程会减少淬火产生的内应力,增强尺寸稳定性。

    一般认为深冷处理是常规冷处理的延伸。深冷处理可显著提高一些金属和非金属材料的力学性能和摩擦磨损性能,操作简便、无污染、成本低,具有良好的发展前景。硬质合金YT15,具有较高的硬度和摩擦磨损性能,被广泛地应用在切削行业,但存在韧性差和摩擦磨损性能待进一步提高的问题。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有较好的摩擦磨损性能和耐冲击性等,广泛被用于各个行业,但存在表面硬度低、弯曲强度和抗磨粒磨损能力差等缺点。通过对其进行深冷处理,可从微观形貌结构、机械性能和摩擦磨损性能评价等研究深冷处理对YT15UHMWPE的影响。      


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