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黑色合金(鋼鐵)的深冷處理機理分析

發布日期: 2020-05-11
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   關于深冷處理的機理問題,現在還處于一個研究初期階段。相對來說有關黑色金屬(鋼鐵)的深冷機理己經研究得較為清楚,現有的機理分析基本上是沿用鋼鐵材料的。
  黑色合金(鋼鐵)的深冷機理
  關于鋼鐵材料的深冷處理的作用機理,國內外的研究己較為廣泛和深入,且大家均己基本取得共識,主要的觀點如下。
  1.從馬氏體中析出超細碳化物,從而彌散強化這一點得到了幾乎所有研究的證實,主要原因為馬氏體經-196℃深冷,由于體積收縮,Fe的晶格
  常數有縮小的趨勢,從而加強了碳原子析出的驅動力,但由于低溫下的擴散更為困難,擴散距離更短,于是在馬氏體的基體上析出了大量的彌散的超微細碳化物。
  2.殘余奧氏體的改變
  低溫下(即Mf點以下)殘余奧氏體發生分解,轉變為馬氏體,提高了工件的硬度和強度。有學者認為深冷可完全消除殘余奧氏體;也有學者發現深冷只能降低殘余奧氏體的數量,但不能完全消除;還有人認為深冷改變了殘余奧氏體的形狀、分布和亞結構,有利于提高鋼的強韌性。
  3.組織細化
  組織細化引起工件的強韌化。這主要指原來粗大的馬氏體板條發生了碎化。有學者認為馬氏體點陣常數發生了變化;也有學者認為馬氏體分解析出微細碳化物時造成了組織細化。
  4.表面產生殘余壓應力
  冷卻過程可能引起缺陷(微孔,內應力集中部位)的塑性流變。復溫過程中在空位表面產生殘余應力,這種應力可以減輕缺陷對材料局部強度的損害。終表現為磨料磨損抗力的提高。
  5.深冷處理部分轉移了金屬原子的動能
  原子間既存在使原子緊靠在一起的結合力,又存在使之分開的動能。深冷處理部分轉移了原子間的動能,從而使原子結合的更緊密,提高了金屬的性育旨。
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