Ⅰ 什么是模具钢的深冷处理
深圳德捷力生产的程控深冷处理设备可以在深冷加工过程中,金属中大量残余奥版体转变为马氏体,特别是过权饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的过程中会降低过饱和度,析出弥散、尺寸仅为20~60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物,可以使马氏体晶格畸变减少,微观应力降低,而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动,从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗粒析出后均匀分布在马氏体基体上,减弱了晶界脆化作用,而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度,又发挥了晶界强化作用,从而改善了工模具的性能,使硬度、抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。
Ⅱ 超深冷处理具体流程是怎么样的
对于深冷处理技术,其处理工艺是决定处理效果的关键。深冷处理工艺中的关键影响因素主要包括:深冷处理方式、升降温速度、回火前处理或者回火后处理、保温时间、深冷次数等。
1、深冷处理方式
可分为液体法和气体法两种。液体法是将工件直接放入液氮中,处理温度为- 150℃。该方法的缺点是热冲击性大,有时甚至造成工件开裂。气体法是通过液氮的汽化潜热和低温氮气吸热来制冷,处理温度达- 196℃,处理效果较好。
3、升降温速度
目前,对深冷升、降温速度主要有两种观点。一种观点认为深冷的升降温速度不能太快,即不赞成将工件直接浸入液氮中,因为激冷将导致工件内部的应力增大,易造成工件的变形或开裂。如日本的“深冷急热法”,工件淬火后不马上进行冷处理,而是先放入水浴,再放入处理槽中在-80℃或-180℃下进行冷处理,保温一段时间后立即放人60C热水浴中,使试样快速回温以减小内应力,然后选用不同温度回火1h。
另一种观点则认为应快速冷却或升温,这样会使奥氏体更易转变为马氏体,且直浸冷却速率比油淬慢,不易引起材料的变形或开裂。如前苏联的“冲击法”,将被处理的工件直接快速地放入液氮中,深冷到所需的温度后保温5~ 30min,然后取出放在室温下,待其恢复到室温后,再在200~ 500℃的油中回火1h。该方法明显地提高了高速钢刀具的使用寿命。
3、回火前处理或者回火后处理
按回火工艺的顺序,深冷处理可分为回火后深冷处理与回火前深冷处理。研究表明:回火前深冷能较大地提高工件的可加工性,回火后深冷能大幅度提高工件的力学性能。对于受冲击载荷较大、易弯曲的模具,应进行回火后深冷,而对于要求硬度高、动载荷较大的模具,则进行回火前深冷。回火后深冷能使硬度较低的奥氏体转变为较硬的、更稳定的、耐磨性和耐热性更高的马氏体。
对于20钢而言,采用回火后深冷处理对其硬度、强度提高不明显,因为中低碳钢淬火后残留奥氏体的数量较少,回火后会形成残留奥氏体稳定相。对于T8钢、3Cr2W8V钢和9SiCr钢,采用回火后深冷处理能显著提高强度,但冲击韧度下降;采用回火前深冷处理,118钢的硬度、韧性不变而抗弯强度提高,3Cr2W8V钢的硬度、强度、韧性均提高,9SiCr钢的硬度提高不明显,但冲击韧度提高近两倍。
4、深冷处理的时间
深冷处理时间的长短,主要应考虑被处理工件的导热性、体积、冷透所需的时间及残留奥氏体的转化稳定情况等因素,不必考虑奥氏体向马氏体的转变速度。很多学者认为,深冷处理时间长的要比短的效果好,因为长时间深冷可以使钢中的残留奥氏体充分地转变及更有利于碳化物粒子的形成,转变完成后,材料的硬度不会再有明显的变化。工件尺寸越小,完成转变所需的时问越短,所以日前深冷处理时问一般取24h以上,也有些单位取48h以上。
5、深冷处理的次数
一般认为经二次深冷处理效果最佳,如前苏联采用的“热循环稳定处理法”。因为经二次深冷处理可以最大限度地改善材料的力学性能,重复第一次的变化,即细小碳化物的析出、马氏体针(片)的细化以及残留奥氏体向马氏体的转变;经二次深冷处理后,材料的组织将不再发生变化。材料不同,深冷处理温度也不同,材料硬度的增加也就不一样,但有一点可以肯定,深冷处理不会降低材料的原有硬度。
Ⅲ 金属材料热处理中深冷处理
深冷处理主要是采用液态氟为冷却剂,利用气化潜热的快速冷却方式,将淬火后的模具冷至-120摄氏度以下,并保持一段时间。 可以将淬火件中的残余奥氏体完全转化为M氏体,材料组织细化并可析出微细碳化物;耐磨性提高很多,使量具不易变形,可提高量具精度~~ 今天刚学过,呵呵~~
Ⅳ 模具材料深冷处理的作用有哪些
深冷抄处理是淬火后工袭件冷却过程的延续,在模具行业中的应用主要体现在冷作模具钢和高速钢、轴承钢,冷作模具和模具配件都有深冷技术应用的案例。
深冷将会改变一些相关机械性能,主要作用如下几点:
提升工件的硬度及强度
保证工件的尺寸精度
提高工件的耐磨性
提高工件的冲击韧性
改善工件内应力分布,提高疲劳强度
提高工件的耐腐蚀性能。
Ⅳ Cr12和cr12mov一般用作冷模具,其在锻造之后常采用什么热处理工艺作为预先热处
Cr12MoV钢的热处理特点是:可以通过不同的加热温度(980~1100℃)淬火,在较大的范围内改变马氏体转变点Ms,淬火之后的残余奥氏体含量变化也比较大。回火是具有二次回火硬化现象。在硬化峰值之前的回火硬度也能满足使用要求。所以其回火温度范围变化也大。
Cr12MoV钢热处理工艺有以下几种。
(1)退火
①Cr12MoV锻造余热处理:坯料按工艺合理锻造后,在终锻温度900℃稍做停留,立即进行淬火冷却.油冷或风扇吹冷。注意:工件内外温度达到200~300℃,转入750℃高温回火,保温2~4h后炉冷或空冷,代替通常的球化退火工艺,节约了能源,缩短生产周期,同时细化晶粒,碳化物棱角变圆,粒度细小,提高了模具的强韧性,模具寿命得到提高。
②球化退火:一般采用等温球化退火工艺,加热温度850~870℃,透烧后保温2~4h,等温温度为720~740℃,保温3~4h,炉冷至500℃后空冷,退火硬度为207~255HBS。
③预调质处理工艺:在高合金钢中,由于淬火温度比较高,预调质处理温度可比模具最终热处理的温度低10~30℃。回火温度720~750℃,高温回火,保温2~4h后炉冷或空冷,处理后可以进行精加工。回火处理应该充分,也可以采用两次回火处理。
(2)淬火、回火种类
①低淬低回工艺:加热温度950~1020℃油冷淬火,回火温度180~200℃,这个工艺硬度可以在58~62HRC,对需要线切割的工件不适用,磨削加工时的磨削进刀量必须≤0.02mm,否则容易形成磨削裂纹。
②中淬中回工艺:加热温度1030℃油冷淬火,回火温度400~520℃,硬度控制在≤59HRC,特别适用于线切割或大磨削量的工件。
③高淬高回工艺:加热温度1050~1080℃油冷淬火,回火温度500~520℃。
(3)淬火、回火工艺选择
①Cr12MoV分级淬火(减少变形、防止开裂):加热温度采用1020℃,保温后放入260~280℃硝盐炉中分级3~10min,转入温度为Ms-(10~20)℃的硝盐炉中停留5~10min后空冷。或者直接淬入160~180℃的硝盐炉中停留5~10 min后空冷。空冷到120℃左右转入回火工序。
②Cr12MoV等温淬火(增加强韧性):加热温度采用1020℃,保温后放入Ms-(10~20)℃的硝盐炉中均温3~10min,转入260~280℃保温2~3h空冷后到120℃左右转入回火工序。
③Cr12MoV钢降温淬火(减少淬火变形):Cr12MoV钢制造的压胶木粉的成型模,形状复杂、尺寸变形要求严格,要求有一定的韧性,但硬度要求一般为45~50HRC。采用1020℃加热淬火,就必须用高温回火,这样变形难以控制。现在某些工厂采用880℃加热后,油冷到150~200℃立即转入300℃等温3~4h,200℃回火。这样处理的模具变形极小,韧性也好,硬度在48HRC左右。缺陷是热处理组织中有少量的屈氏体存在。
④Cr12MoV钢回火温度的选择:淬火加热采用1020~1050℃,要求高硬度可用180~200℃回火;为防止线切割开裂可选用400~420℃回火。因淬火冷却发生变形,采用480℃回火可使尺寸有少量的收缩;采用510℃回火可使尺寸有少量的胀大。
⑤模具的深冷处理:提高耐磨性,增加尺寸稳定性。
把淬火后的模具放人液氮中1~2h进行深冷处理,然后进行回火,也可以在回火后进行深冷处理。Cr12MoV模具经深冷处理后硬度有1~2 HRC的提高。
(4) Cr12MoV模具线切割后变质层的弥补
淬火、回火的模具经线切割后其表面有0. 05mm左右的变质层,最外层0.01mm内确很多显微裂纹,在熔淬层与热影响区内的硬度较低,在52~55HRC左右,解决的办法是磨床磨削。也可研磨掉显微裂纹后,用真空脉冲渗氮予以弥补,提高硬度。
Ⅵ 机械工艺中深冷是什么意思,具体做法是什么
机械工艺中的深冷处理是指:为使淬火后的材料中的组织完全转变,已增加材料的强度.而使工件冷至-50至-70度以下保温一定的时间后缓慢提温的工艺手段.