对阀门深冷技术的改进效果不仅限于工件表面,它渗入工件内部,体现的是整体效应,所以可对工件进行重磨,反复使用,而且对工件还有减少淬火应力和增强尺寸稳定性的作用。
深冷技术就是利用冷媒介质作为冷却介质,将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度(-196℃),从而达到发挥金属材料性能的目的。
在深冷加工过程中,金属中大量残余奥体转变为马氏体,特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的过程中会降低过饱和度,析出弥散、尺寸仅为20~60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物,可以使马氏体晶格畸变减少,微观应力降低,而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动,从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗粒析出后均匀分布在马氏体基体上,减弱了晶界脆化作用,而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度,又发挥了晶界强化作用,从而改善了阀门模具的性能,使硬度、抗冲击韧性和耐磨性都显著提高
在深冷加工过程中,金属中大量残余奥体转变为马氏体,特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的过程中会降低过饱和度,析出弥散、尺寸仅为20~60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物,可以使马氏体晶格畸变减少,微观应力降低,而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动,从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗粒析出后均匀分布在马氏体基体上,减弱了晶界脆化作用,而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度,又发挥了晶界强化作用,从而改善了阀门模具的性能,使硬度、抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。
在深冷、超深冷处理过程中,马氏在-190度低温下,由于体积收缩Fe的晶格常数趋于缩小,而低温下固溶度变小使马氏体的过饱和度有所增加,亦使空位的平蘅浓度降低。这些都增加了碳原子析出偏聚的驱动力,但低温下原子运动困难,扩散距离极短,马氏体内过饱和碳原子往往偏聚于附近的错位线上,在随后的回温过程中逐步形成超微细碳化物核心,脱落后使马氏体发生微分解,内部亚单元尺寸变小:低碳马氏体在淬火过程中会发生回火现象,碳原子有部分偏聚并以有微细的碳化物析出,但仍是碳在α-Fe中过饱和固溶体。深冷、超深冷处理促进碳原子更弥散偏聚,形成超微细碳化物核心使马氏体分解,马氏体内界面增多而碎化。在深冷、超深冷处理的温度回升阶段碳原子的扩散能力大大增加,而随温度回升空位平衡浓度也升高,从而更加快碳原子的扩散运动。
在深冷加工过程中,金属中大量残余奥体转变为马氏体,特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的过程中会降低过饱和度,析出弥散、尺寸仅为20~60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物,可以使马氏体晶格畸变减少,微观应力降低,而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动,从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗粒析出后均匀分布在马氏体基体上,减弱了晶界脆化作用,而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度,又发挥了晶界强化作用,从而改善了阀门模具的性能,使硬度、抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。
低温阀门深冷处理的作用:
低温处理可转变残奥,提高低温阀门零件的硬度和耐磨性,稳定工件的尺寸。
深冷处理可析出超细碳化物,提高工件的耐磨性;可细化晶粒,提高工件的冲击韧性。
深冷处理可成倍提高马氏体不锈钢的抗蚀性,提高工件的抛光性能。
低温处理可改善有色金属的导电能力和抗蚀性。
深冷处理可减少模具变形、开裂。提高工件的尺寸精度。
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