金属低温淬火简介

低温硬化是一种使用低温(低于−238华氏度(−150 C.)以加强和增强金属的晶粒结构。不经过这一过程,金属容易产生应变和疲劳。...

低温硬化是一种使用低温(低于−238华氏度(−150 C.)以加强和增强金属的晶粒结构。不经过这一过程,金属容易产生应变和疲劳。

A cryogenically treated knife blade

3.有利影响

已知某些金属的低温处理可提供三种有益效果:

  1. 更高的耐久性:低温处理有助于促进热处理钢中残余奥氏体转变为更硬的马氏体钢。这使得钢的晶粒结构中的缺陷和弱点更少。
  2. 提高耐磨性:低温硬化增加eta碳化物的析出。这些是细小的碳化物,作为粘合剂支撑马氏体基体,有助于抵抗磨损和腐蚀。
  3. 应力消除:所有金属都有残余应力,当它从液相固化为固相时产生残余应力。这些应力可能导致易发生故障的薄弱区域。深冷处理可以通过形成更均匀的晶粒结构来减少这些缺陷。

过程

低温处理金属零件的过程包括使用气态液氮非常缓慢地冷却金属。从环境温度到低温的缓慢冷却过程对于避免热应力非常重要。

然后将金属部件保持在约−310 F(−在热回火温度达到+300华氏度(+149摄氏度)之前,进行20至24小时的热回火。该热回火阶段对于降低因低温处理过程中马氏体的形成而导致的脆性至关重要。

低温处理改变了金属的整个结构,而不仅仅是表面。因此,这些好处不会因为进一步加工(如研磨)而丧失。

由于该工艺用于处理保留在部件中的奥氏体钢,因此对处理铁素体钢和奥氏体钢无效。然而,它在强化热处理马氏体钢(如高碳钢和高铬钢)以及工具钢方面非常有效。

除钢外,低温淬火还用于处理铸铁、铜合金、铝和镁。该工艺可将这类金属零件的磨损寿命提高两到六倍。

20世纪60年代中后期,低温处理首次商业化。

应用

低温处理金属零件的应用包括但不限于以下行业:

  • 航空航天和国防(如武器平台和制导系统)
  • 汽车(如制动盘、变速箱和离合器)
  • 切割工具(如刀具和钻头)
  • 乐器(如铜管乐器、钢琴线和电缆)
  • 医疗(如手术工具和手术刀)
  • 运动(如枪支、钓鱼设备和自行车配件)

  • 发表于 2021-09-12 14:23
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  • 分类:化学

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