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液氮深冷技术在材料冷处理中的应用

发布日期: 2022-03-22
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  随着我国工业的智能高速发展,深冷处理工艺作为一种能够提升材料性能和延长使用寿命的工艺,广泛适用于国内外工量刀具、模具、齿轮轴承、油嘴油泵、发动机、航天、精密电子、医学研究等领域。是目前改善和强化材料性能有效、经济的一种技术手段。
 
  液氮在材料深冷处理中的应用
 
  精密量具和一些精密器件,要求其组织稳定,在使用和储存中不变形。而其中有些钢铁制造的精密量具和器件,在淬火后存在残留奥氏体。若不消除残留奥氏体,则这些量具和器件就难以保证不变形。消除这此残余奥氏体的一个有效方法就对其进行冷处理,让残余奥氏体转变成马氏体,并通过回火使其变为稳定的回火组织。
 
  有些铝合金件,在切削加工或长储、使用中存在容易发生变形的问题。若不解决变形问题,容易造成或者加工制造的废品率高、或者售出的产品质量不好。这些变形问题,往往与其原材料或切削加工产生的残余内应力有关。解决这些变形问题,有时需要采取高低温循环热处理的方法消除残余应力,其巾包含了冷处理或-130℃以下低温的深冷处理。
 
  为了消除铝合金件淬火后的残余应力,有时也需要进行反淬火,即把淬火后的工件进行深冷,然后再用较快的升温速度让工件温度提高,使其产生与淬火时相反的热应力。
 
  还有一些特殊用途的材料或产品,为了使其满足在低温环境下使用的尺寸稳定性和安全性要求,也需要经过冷处理或深冷处理。
 
  由于液态氮的温度为-196℃,化学稳定性也较好,所以可以直接或间接地用于上述冷处理。有些形状较简单,不用担心深冷开裂、不用担心力学性能变化的铝合金件或钢件,可以直接浸放入液氮中深冷处理。当不能直接浸泡时,可以采用液氮的挥发气作为冷却介质。还可以将液氮作为制冷剂,使摆放工件的容器(低温箱)降温到所需的冷处理温度。
无锡爱思科仪器有限公司
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