处理工艺选取和工艺设备是深冷处理的技术关键

浏览次数：2258更新日期：2019-12-30

　　深冷处理对于一些金属材料乃至非金属材料的强度、硬度、耐磨性和尺寸稳定性等机械性能的提高能够起到积极作用,因而广受关注并获实际应用。深冷处理过程中,处理工艺选取和工艺设备是其技术关键。

　　深冷处理工艺的制定

　　深冷处理的工艺通常包括冷处理温度、冷处理时间、冷处理的降温和升温方式与速度、装炉方式、转入回火工序时间间隔等：

　　1、冷处理温度的确定

　　温度确定的理论依据是各个钢种的Mf点，在Mf附近或远远低于Mf点作为冷处理的温度，还可以结合零件的使用情况以及工艺设备条件制定冷处理温度。

　　2、冷处理时间的确定

　　和淬火工件一样，工件达到冷处理温度后，转变就已完成，在不考虑工件重量和工件尺寸时，就不需要保温。但是仪表监控的只是温度，并不能代表工件实际已经到温。所以为了使大件或批量装炉的工件的心部都达到冷处理的实际温度，可以等温一段时间，等温公式计算如下：

　　T=D×C×T终/（T冷剂+30）（圆截面工件）

　　T=2×D×C×T终/（T冷剂+30）（方截面工件）

　　式中T——等温时间，min；

　　T终——工件终处理温度，℃；

　　T终剂——冷冻剂的温度，℃

　　D——工件有效厚度，min；

　　C——常数，工件在冷冻剂直接交换热量时C=1，通过空气交换热量时C=1.15~1.20℃。

　　也可以根据装量及工件的大小来确定时间，中小件一般为1~3h.

　　3、冷处理的降温和升温方式与速度的确定

　　适当地控制降温与升温速度，对于材料的深冷处理效果以及防止开裂变形都有好处，这个速度一般在≤40℃/h。也可以采用分段降温、升温的方式。在深冷以后的升温至-40℃以前，不提倡拿出深冷箱。

　　4、金属材料在深冷箱取出后在空气中温度自然回升至室温（以工件表面的冷凝水干燥为止），然后再进行回火或时效处理。也有朋友建议用水冷工件来加速回升速度，防止放置时间过长开裂。

　　5、冷却介质

　　一般用于普通冷处理设备，通常用干冰、氨（或甲醇）和氟里昂压缩机来制冷。深冷设备常用的是采用液氮制冷，它既经济又方便，一般用液氮深冷罐来存储液氮，控温系统来控制冷处理温度与降温、升温速度。

　　6、冷处理工艺注意事项

　　①冷处理在淬火、回火工序中的安排有两种方式：

　　a.淬火+一次120~150℃的低温回火+深冷处理+回火的处理工艺，大型工件采用这个工艺比较稳妥；

　　b.采用淬火+深处里+回火处理，小件可以采用此类工艺。

　　②深冷处理次数：重复多次深冷处理比单次深冷处理效果好。有人认为三次深冷可以使材料的抗冲击磨损性能明显提高。

　　③采用液氮深冷罐进行深冷处理，适量的泄漏是合理的。

　　④防止冻伤。