液氮深冷箱是將被處理工件置于特定的、可控的低溫環(huán)境中，使材料的微觀組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，達(dá)到提高或改善材料性能的一種新技術(shù)。深冷處理的溫度一般為-100℃~ -196℃，被處理材料在低溫環(huán)境下由于微觀組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，在宏觀上表現(xiàn)為材料的表面硬度、沖擊韌性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、強度、殘余應(yīng)力等方面的提高與改善。冷裝是指在機器裝配過程中，利用金屬零件材料在低溫條件下線性膨脹引起尺寸收縮的性質(zhì)，對于具有過盈配合的連接件，將其中的被包容件置于冷卻介質(zhì)中 , 使其尺寸收縮，從而使原來的過盈連接形式轉(zhuǎn)變成為間隙連接形式來進(jìn)行裝配?；謴?fù)常態(tài)后，被包容件便能牢固地配合在包容件內(nèi)，從而滿足給定的裝配技術(shù)要求。
在深冷處理過程中，液氮深冷箱的金屬中的大量殘余奧氏體轉(zhuǎn)變馬氏體，特別是過飽和的亞穩(wěn)定馬氏體再從-196攝氏度至室溫過程中會降低飽和度，析出彌散，微觀盈利降低，在細(xì)小彌散的碳化物在材料變形時可以阻礙位錯運動，從而強化基體組織
過盈配合件是依靠相配件裝配以后的過盈量達(dá)到緊固聯(lián)接。裝配后．由于材料的彈性變形，使配合面之間產(chǎn)生壓力，因此在工作時配合面間具有相當(dāng)?shù)穆?lián)擦力來傳遞扭短或軸向力。過去熱裝中，在無法裝入的情況下，往往需要工人用大錘或使用吊車吊起重物進(jìn)行撞擊才能完成裝配，這種操作具有一定的危險性，曾有職工在撞擊中，將手指撞斷。而采用冷裝，小工件一個人就可以完成，只需把零件放入基孔內(nèi)就可以了。
隨著機械工業(yè)的不斷發(fā)展，對金屬材料的要求也越來越高，如何在材料以及熱處理工藝既定的前提下盡量提高金屬工件的機械性能及使用壽命，這成為很多熱處理行業(yè)前沿人士思考并探索的問題。
鋼材在熱處理工藝之后其硬度及機械性能均大大提高，但熱處理后依然有殘存的以下問題：
1、殘余奧氏體。其比例大約有10%-20%，由于奧氏體很不穩(wěn)定，當(dāng)受到外力作用或環(huán)境溫度改變時，易轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而奧氏體與馬氏體的比容不一樣，將造成材料的不規(guī)則膨脹，降低工件的尺寸精度。
2、組織晶粒粗大，材料碳化物固溶過飽和。
3、殘余內(nèi)應(yīng)力。熱處理后的殘余內(nèi)應(yīng)力將降低材料的疲勞強度以及其他機械性能，在應(yīng)力釋放過程中且易導(dǎo)致工件的變形。
如何解決這些問題，經(jīng)過國內(nèi)外許多金屬材料研究者的不懈研究，深冷工藝被認(rèn)為是解決這些問題的方法。
深冷技術(shù)應(yīng)用
1.高速鋼及硬質(zhì)合金具、刃具、量具使用壽命提高
2.油嘴、彈簧、齒輪、軸承耐磨性和使用壽命提高
3.熱作模具、冷作模具使用壽命提高及尺寸穩(wěn)定
4.金剛石制成品的性能改善
5.精密機械的裝配零件的尺寸穩(wěn)定
6.礦山地質(zhì)鉆頭、鋼片使用壽命的提高
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