超低溫處理箱熱處理工藝之后的應(yīng)用介紹
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無錫冠亞過盈裝配設(shè)備冷處理裝置控溫范圍-150度到-10度,可以提高各種材料的性能,應(yīng)用在工業(yè)冷處理上,主要體現(xiàn)在冷作模具鋼和高速鋼、軸承鋼,冷作模具和模具配件的應(yīng)用。
對高速鋼采用-150℃深冷處理可使組織發(fā)生明顯變化,有效促使殘留奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變及超細(xì)碳化物的析出,使模具獲得較佳的綜合力學(xué)性能,深冷處理后高速鋼模具的使用壽命較常規(guī)熱處理提高三倍以上,具有十分重要的使用價值。
經(jīng)深冷處理的淬火高速鋼不但引起了奧氏體轉(zhuǎn)變,同時也引起了馬氏體轉(zhuǎn)變。過去幾十年來強(qiáng)調(diào)的是殘余奧氏體轉(zhuǎn)變,馬氏體分解這一新發(fā)現(xiàn)可以看作近年來高速鋼深冷處理研究的新進(jìn)展。
一般認(rèn)為鋼中殘留較多的奧氏體是有害的,會降低鋼的硬度、耐磨性及使用壽命,還使許多物理性能特別是熱性能和磁性下降。試驗證明:采用深冷處理可使鋼中殘留奧氏體降低,由表可以看出高速鋼經(jīng)淬火、回火后,深冷處理可以使回火后的殘留奧氏體量降低。
深冷處理過程中,大量的殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,特別是過飽和的亞穩(wěn)定馬氏體在從-150℃至室溫過程中會降低過飽和度,析出彌散、尺寸僅為20―60A并與基體保持共格關(guān)系的超微細(xì)碳化物,可以使馬氏體晶格畸變減小,微觀應(yīng)力降低,而細(xì)小彌散的碳化物在材料塑性變形時可以阻礙位錯運(yùn)動,從而強(qiáng)化基體組織。同時由于超微細(xì)碳化物顆析出,均勻分布在馬氏體基體上,減弱了晶界催化作用,而基體組織的細(xì)化既減弱了雜質(zhì)元素在晶界的偏聚程度,又發(fā)揮了晶界強(qiáng)化作用,從而改善了高速鋼的性能,使硬度、沖擊韌性和耐磨性都顯著提高。
為防止高速鋼模具(特別是形狀復(fù)雜的模具)在深冷處理中發(fā)生斷裂和變脆,建議淬火后的高速鋼模具在560℃回火1h再進(jìn)行深冷處理,然后在400℃進(jìn)行回火30-60min,這種熱處理工藝不但可以防止模具斷裂和脆化,而且可以提高模具壽命1.5―2倍。
高速鋼模具過盈裝配設(shè)備冷處理裝置應(yīng)用實例。
(1)凸模:汽車廠的高速鋼凸模,未經(jīng)深冷處理時只能使用10萬次,而采用過盈裝配設(shè)備冷處理裝置經(jīng)-150℃×4h深冷處理后再400回火,使用壽命提高到130萬次。
(2)沖壓凹模:生產(chǎn)使用結(jié)果表明,深冷處理后產(chǎn)量提高二倍多。
(3)硅鋼片冷沖模:為降低模具深冷處理后的脆性和內(nèi)應(yīng)力,將深冷處理與中溫回火相配合,可改善模具抗破壞性及其它綜合性能,模具的刃磨壽命提高3倍以上,穩(wěn)定在5―7萬沖次。
過盈裝配設(shè)備冷處理裝置過程中,由于殘留奧氏體向馬氏體以及超細(xì)碳化物的析出,硬度、耐磨性、沖擊韌性、紅硬性得到提高。作為一種新工藝深冷處理應(yīng)用在高速模具鋼的熱處理中,可顯著提高模具的使用壽命,具有很大的實用價值。