超深冷處理設(shè)備是傳統(tǒng)熱處理的補(bǔ)充,一般把材料經(jīng)過(guò)常規(guī)熱處理后進(jìn)一步冷卻到攝氏零度以下某一溫度(通常為0~-100℃)的處理方法稱(chēng)為普通冷處理;而把低于-100℃以下(通常為0~-100℃)的處理方法稱(chēng)為普通冷處理;而把低于-100℃以下(通常為-100~-196℃)的冷處理叫做深冷處理。本設(shè)備就是將材料或零部件置于-100~-190℃的低溫下,按一定的工藝進(jìn)行處理的過(guò)程。它不僅可以對(duì)黑色金屬、有色金屬、金屬合金和碳化物進(jìn)行處理,還能對(duì)非金屬材料進(jìn)行處理,是對(duì)切削刀具材料進(jìn)行處理的有效工藝手段。
深冷處理使軟殘余奧氏體幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚?qiáng)度馬氏體,可降低表面孔隙率和表面粗糙度。當(dāng)這一過(guò)程完成后,不僅表面,而且整個(gè)金屬的強(qiáng)度、耐磨性和韌性都可以增加,其他性能指標(biāo)也可以提高,從而使模具和工具翻新。但是,沒(méi)有深冷處理的刀剪產(chǎn)品,翻新后壽命會(huì)明顯縮短。經(jīng)過(guò)處理后,材料穩(wěn)定性得到提高,有害應(yīng)力得到減小,刀具壽命有所提高。通過(guò)對(duì)灰鑄鐵零件的加工試驗(yàn)證實(shí),以同樣的切削參數(shù)加工同一零件,從附表中可看出,經(jīng)過(guò)深冷的刀具的平均壽命明顯提高約1.53~8.4倍左右。該技術(shù)不僅可以應(yīng)用于刀剪類(lèi)產(chǎn)品,還可以應(yīng)用于制作刀剪類(lèi)產(chǎn)品的模具,也可以顯著提高模具的使用壽命。
超深冷處理設(shè)備以液氮為冷源,包括液氮浸泡、液氮?dú)饣?。液氮?dú)饣饕獞?yīng)用輻射換熱系統(tǒng)、對(duì)流換熱系統(tǒng)、系統(tǒng)結(jié)合方式。我國(guó)注重研究深冷技術(shù)處理設(shè)備,以SLX程序?yàn)榭刂葡到y(tǒng),溫度可達(dá)-196℃,溫度均勻性強(qiáng),控制效果顯著。處理設(shè)備涉及液氮傳輸系統(tǒng)、液氮罐、深冷箱等。液氮罐可以存儲(chǔ)大量液氮,同時(shí)為系統(tǒng)通過(guò)液氮,避免液氮缺失所致故障。液氮傳輸系統(tǒng)通過(guò)真空技術(shù),可以有效隔絕熱量,同時(shí)連接深冷箱和液氮罐。在液氮傳輸期間,可以降低能量損耗。通過(guò)安全閥,可以確保管路安全性。壓力報(bào)警系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),同時(shí)提示運(yùn)行問(wèn)題。設(shè)備為不銹鋼材質(zhì),中間為保溫層,可以降低箱內(nèi)外熱交換。箱體內(nèi)配置液氮分散系統(tǒng),可以在內(nèi)部均勻分散液氮,起到顯著降溫效果,同時(shí)確保箱體內(nèi)溫度均勻性??刂葡到y(tǒng)多采用執(zhí)行調(diào)節(jié)控制智能技術(shù);在檢測(cè)溫度時(shí),多采用PT100溫度計(jì)。通過(guò)智能調(diào)節(jié)器制冷信號(hào)、加熱信號(hào),可以有效調(diào)節(jié)深冷箱內(nèi)部溫度。
深冷處理作為一種*的能效提高特殊鋼硬度與耐磨性的工藝手段,逐漸為世界各國(guó)所采用。該技術(shù)能穩(wěn)定材料尺寸,改善均勻性,減小變形,且操作簡(jiǎn)單、不破壞工件、成本低等,具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)前景。在當(dāng)今建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的理念引導(dǎo)下,采用超深冷處理設(shè)備改善鋼鐵材料的性能,提高材料使用壽命,減少鋼材浪費(fèi)是節(jié)約資源,減少浪費(fèi)的有效途徑。
隨著新材料的開(kāi)發(fā)、先進(jìn)加工技術(shù)的引入以及設(shè)備設(shè)計(jì)和制造水平的提高,我們可以期待以下幾個(gè)方面的進(jìn)展:
1、優(yōu)化工藝控制:通過(guò)精確調(diào)節(jié)溫度、時(shí)間和壓力等參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的控制,從而獲得更好的性能改善效果。
2、新型材料應(yīng)用:結(jié)合先進(jìn)合金設(shè)計(jì)理念以及納米材料等新興領(lǐng)域研究成果,開(kāi)發(fā)出更具應(yīng)用潛力的材料。
3、環(huán)境友好型設(shè)備:研發(fā)低能耗、高效率的超深冷處理設(shè)備,并減少對(duì)有限資源的依賴(lài)。同時(shí),考慮廢氣和液態(tài)介質(zhì)循環(huán)利用等環(huán)保問(wèn)題。