由于奥氏体在低温环境下非常不稳固及分解, 使原来的缺陷 ( 微孔及内应力集中的部份 ) 产生塑性流动而变成组织细化, 因此只要将金属置于超低温环境下, 其中的奥氏体会转化成马氏体, 内应力因而消除。
在超低温时由于组织体积收缩, Fe 晶格常数缩细而加强碳原子析出的驱动力, 于是马氏体的基体析出大量超微细碳化物, 这些超微细结晶体会使物料的强度提高, 同时增加耐磨性与刚性。
超低温度可转移金属原子的运能, 使原子之间不能扩散分开从而使原子结合更紧密。
金相技术团队成功研发了一套独有的超深冷系统,不同于一般的液氮设备,该系统可自动控制超深冷处理,其温度可低至-233°C,这套创新技术超越一般的深冷处理,以达到金属超深冷的绝对水平,这重大的优点可提升金属的表现。超深冷技术有助于生产厂家提高生产力,提升核心竞争力。
金属深冷处理起源于一百多年的瑞士,当时人们发现经过冰雪冷藏的工具可以使用更长时间,瑞士军刀、钟表、吉列刀片都是当时这种工艺的受益者。20世纪60年代开始,美国、苏联、日本等国家开始对金属深冷技术的研究,大量的试验发现深冷处理有效的延长了工具的寿命。二十世纪80年代,美国的若干个专业化深冷公司,如3xistruments&Toling、Material Improvement和Ame cry等,分别对刀具、磨具、齿轮、特殊弹簧、硬质合金、高速钢、钴基合金进行了冷处理,实验结果表明,深冷处理对于上述材料零件的使用寿命有显著的作用,可以提高5~10倍不等。 国内的研究在20世纪中叶展开了,利用酒精+干冰进行了模具、量具、工具的尺寸稳定性试验和应用。90年代,各院所开始对高速钢、模具钢、硬质合金等材料进行了充分的研究分析,研究表明,深冷处理对提高这些材料耐磨性、韧性、硬度、尺寸稳定性、耐腐蚀性都起到不同程度的作用。
提到深冷技术在国内的展开,不能不提到“中科院理化所”在其中的贡献。90年代,模具材料行业领军企业“一胜百”找到中科院理化所,介绍了深冷技术在国外的进展及应用情况,但是进口设备价格高而且质量不是很稳定,表示如果理化所可以研制出相应设备,一定会对国内的刀具和模具行业带来很大的影响和帮助。经过1年时间的研制,第一台SLX深冷处理箱诞生了,并很快投入到一胜百的实际应用中。随后,国内各院所企业对金属深冷处理的认识逐步加深,对设备的需求日渐强烈。理化所又和太原理工大学、兰州理工大学、天津大学、江北机械厂等合作,对高速钢、模具钢、铝合金等材料进行了深冷处理研究,总结了大量工艺参数及实践经验。如今,理化所仍在不遗余力的推广着金属深冷处理技术,不同的是深冷处理设备更加先进,工艺更加成熟,在轧辊、刀具、模具等行业得到了广泛的应用。
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