深冷处理

摘要： 对6005A铝合金FSW板材分别进行固溶、固溶+深冷、固溶+时效和固溶+深冷+时效工艺处理后,采用拉伸试验机、材料显微镜、扫描电子显微镜等手段研究了深冷处理对其FSW焊接件组织及力学性能的影响。结果表明:深冷处理使得FSW板材屈服强度与抗拉强度有所提升,深冷后时效较未深冷处理试样屈服强度与抗拉强度分别提升了6%和8%,经固溶+深冷+时效后的FSW板材焊缝屈服及抗拉强度达到母材的80%,但其塑性有所下降。深冷处理使晶粒产生转动效应,阻碍位错滑移起到位错钉扎作用,时效后产生再结晶织构,进一步提高了材料的抗拉强度及屈服强度。

摘要： 将K6509钴基合金样品在-196°C液氮中深冷4~44 h,通过金相分析、硬度分析等技术手段研究深冷处理后微观结构以及力学性能的变化情况,对深冷后的钴基合金样品进行直线往复式摩擦磨损实验,研究其摩擦因数和磨损率的变化情况。试验结果表明,随着深冷时间的延长,硬度基本呈逐渐提高趋势,深冷44 h后硬度达到最高,较未深冷样品提高了23.6%,通过摩擦磨损试验研究,发现经深冷后的钴基合金样品的摩擦因数曲线变得较为平稳,平均摩擦因数明显降低,其中DCT36钴基合金样品摩擦因数最为平稳,并达到最低的摩擦因数,磨损率随着深冷时间的延长先提高后降低,其中DCT28钴基合金样品磨损率达到最高,在加载载荷为3 N、4 N、5 N的工况下磨损率分别提高了57.91%、44.29%、27%。

摘要： 本文以M2Al高速钢丝锥为研究对象,在常规热处理中引入深冷处理工艺,设计了四种不同的工艺对丝锥进行了处理,并进行攻丝试验,探究深冷处理工艺对丝锥寿命的影响。研究表明:深冷处理工艺有效的提高了丝锥的使用寿命,最优深冷工艺组丝锥攻丝孔数达到了88个,相较于常规工艺组寿命提高了1.6倍;通过微观分析发现耐磨性提高的原因是二次碳化物的析出和均布。最后采用最优工艺处理的丝锥进行了耐用度试验,获得了该工艺下的丝锥耐用度T-v曲线。

摘要： XM-25钢为化学成分改进后的一种新型马氏体沉淀硬化不锈钢,该材料作为ASME规范推荐材料。通过对常用材料FV520(B)的主要化学元素,包括铬、镍、铜、铌含量进行优化和重新配比,使得马氏体转变M_(s)点高于室温,固溶化+时效处理后XM-25材料的屈服强度可以达到1175 MPa以上。本文在原有热处理工艺的基础上,通过增加中间处理和深冷处理,得到了使XM-25材料获得更高强度的热处理工艺,为超高强度马氏体沉淀硬化不锈钢的选用提供了工艺方法。

摘要： 为减小初始残余应力对抗氢钢薄壁构件加工变形的影响,基于轮廓法研究了不同深冷参数与高温复合时效对初始残余应力的影响,采用慢走丝加工模拟材料去除,研究初始残余应力释放对抗氢钢薄壁平面构件变形的影响。结果表明:锻造后未经时效处理的抗氢钢初始残余应力呈现内拉外压的分布特征,残余拉应力峰值为300 MPa;经过350°C2 h、−130°C10 h、350°C2 h深冷处理后的试样残余应力空间分布特性保持稳定,残余拉应力峰值降低至100 MPa,应力幅值降低了66.7%。随着材料去除量的增加,不同时效处理试样的加工变形量随之增加。锻造后未处理试样变形最大,而350°C2 h、−130°C10 h、350°C2 h处理试样变形最小,当去除量为1.6 mm和3.2 mm时,两种时效的薄壁平面构件加工变形降低了66.7%和44.4%。

摘要： 介绍了深冷处理技术的含义及其对铝合金、镁合金、铜合金、高熵合金等的改性效果,重点介绍了深冷处理钛合金的研究进展和改性机理。研究表明,深冷处理对钛合金组织和性能具有显著的改性效果,具有细化晶粒、提高位错密度、促进孪晶和亚晶组织生成、促进相转变和相析出,并促进织构生成等作用,通过细晶强化、位错强化、析出强化、织构强化等机制提升了钛合金的强韧性能,通过对参数的优化可以实现强度和延伸率的同步提升。综合认为深冷处理钛合金是具有“高性能、高质量、低成本、低污染”的钛合金固态处理新方法和新技术。

摘要： 对铁基非晶合金粉末进行循环深冷处理增强其塑性变形能力,采用冷喷涂技术在AZ31B镁合金、6061铝合金以及Q235碳钢等具有不同性能的基体材料表面制备非晶涂层,研究深冷处理铁基非晶粉末在不同基体表面的沉积行为、涂层与基体间的界面结合状态以及涂层的摩擦磨损性能。结果表明,基体的硬度、导热系数和弹性模量会影响颗粒的应变条件、散热速率和回弹能量,进而影响涂层的变形状态、致密程度和沉积效率;深冷处理提高了非晶涂层的沉积效率,涂层的沉积厚度均大于原始非晶涂层。在摩擦磨损过程中,随着基体硬度的上升,基体及涂层的摩擦系数增大,磨损率降低。与基体相比,铁基非晶合金颗粒有效抑制了磨球的切削作用,原始非晶涂层的摩擦系数减小,磨损率降低;与原始非晶涂层相比,深冷处理非晶涂层更加致密,其摩擦系数曲线更加平稳,磨损率进一步降低。镁合金基体和非晶涂层的磨损机制都为磨粒磨损和氧化磨损;铝合金基体的磨损机制为粘着磨损和疲劳磨损以及氧化磨损,非晶涂层的磨损机制都为磨粒磨损和氧化磨损;碳钢基体和非晶涂层的磨损机制都为疲劳磨损和氧化磨损。

摘要： 本文采用回火温度、回火次数及深冷处理等组合模式调控EM35合金的组织结构。采用场发射扫描电镜、X射线衍射、洛氏硬度与氧化铝球的干式摩擦等手段表征合金的组织结构与力学性能。研究结果发现,560°C回火及多次525°C回火会导致EM35合金回火马氏体晶粒长大,且其晶粒尺寸由回火制度确定,与深冷处理无关。回火温度、回火次数及深冷处理工艺会影响碳化物的构成相、形态和密度等,尤其深冷促进亚微米级碳化物的析出与弥散。经过525°C×1h回火3次之后再进行-180°C×6h深冷复合处理可使EM35合金具有最佳的硬度(67.1HRC)、红硬度(63.7HRC)、摩擦系数(0.62)及耐磨性能。

摘要： 针对PCBN刀具在硬切削加工中磨损严重、切削寿命短的问题,开展了PCBN刀具深冷处理试验和经深冷处理的PCBN刀具高速硬车削AISI 4340钢的试验,研究深冷处理对PCBN刀具表面完整性(包括微观形貌、粗糙度、显微硬度和残余应力)及切削性能的影响规律,探究提高PCBN刀具耐磨性和刀具寿命的方法。研究结果表明,经过深冷处理之后,刀具表面缩松缩孔等缺陷明显减少甚至消失,表面形貌得到改善,但刀具表面粗糙度增大;刀具表面显微硬度、残余应力均得到提高;表面形貌和表面残余应力对刀具寿命影响较大,其次是表面显微硬度,表面粗糙度对刀具寿命影响较小。深冷处理后,刀具黏结、氧化磨损减少,刀具寿命较未处理刀具提高24.78%,可见,深冷处理可有效改善PCBN刀具表面完整性,从而提高刀具寿命。

摘要： 采用液氮直冷法在-196°C下对TC4双相钛合金进行不同时间的深冷处理,利用金相显微镜对晶粒尺寸进行表征;利用扫描电子显微镜(SEM)对α相和β相体积分数进行表征;利用维氏硬度仪、电子万能试验机分别对硬度和拉伸性能进行表征。通过晶粒尺寸以及α相和β相等组织结构的变化,来分析材料的硬度和拉伸性能的变化原因。实验结果表明:随着深冷时间的延长,材料的晶粒尺寸逐渐下降,β相的体积分数逐渐减少,转变为α相。材料经过12 h的深冷处理后,晶粒得到细化,β相向α相转变,材料在深冷12 h时综合力学性能表现优异;当深冷时间超过12 h后,材料内α相和β相两相体积分数与12 h两相体积分数相比没有明显的变化,并且由于深冷超过12 h的样品在取出到室温后,材料局部回复作用越发明显,整体晶粒尺寸相比12 h时,没有明显的细化,因此,材料的强度和硬度均低于12 h时的强度和硬度。综上所述,深冷12 h为最佳深冷时间,TC4钛合金在液氮中经过12 h的深冷处理可以获得优异的综合力学性能。

摘要： 选用碳纤维2.5D织物为预制体,ZL301为基体合金,采用真空压力浸渗法制备了碳纤维体积分数49％的2.5D-Cf/Al复合材料.主要对浸渗的复合材料进行退火和深冷处理,研究退火及深冷处理对2.5D-Cf/Al复合材料残余应力及力学伸性能的影响.结论表明,退火及深冷处理都能够显著降低2.5D-Cf/Al复合材料的残余应力,但深冷处理后残余应力释放更为彻底且残余应力状态发生了改变.深冷处理后的抗拉强度提升约13.4％,这是因为复合材料低温下体积收缩致使孔隙闭合及残余应力降低所引起.而退火处理的复合材料抗拉强度有所降低.

摘要： 对铝合金淬火过程残余应力进行分析,总结了国内外铝合金深冷处理技术发展与应用历程,对国内外铝合金深冷处理工艺技术的研究现状进行了统计分析,对比了不同材料、深冷处理工艺条件下得到的残余应力消除效果,研究了不同深冷处理工艺的优缺点,为深冷处理工艺的推广使用提供借鉴.

摘要： 研究了深冷处理对固溶处理后的电磁搅拌AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响.在-196°C下,采用不同深冷时间处理固溶处理后的电磁搅拌AZ91镁合金,并进行了力学性能测试、金相组织观察、SEM扫描测试和XRD衍射测试.研究结果表明,在深冷处理后,固溶处理后的电磁搅拌AZ91镁合金的抗拉强度、伸长率和硬度得到提高,晶粒得到细化,并且在深冷过程中有第二相粒子的析出.在深冷处理24h时,合金的抗拉强度、伸长率和硬度HB分别达到249MPa、11.6％和68.1.

摘要： 分别对经过固溶(530°C×3h)处理和固溶(530°C×3h)+深冷(6h)处理后的铝硅合金进行时效处理,研究时效温度和时效时间对铝硅合金的微观组织、布氏硬度、拉伸性能和摩擦性能的影响.结果表明:对于固溶处理后的和固溶+深冷处理后的铝硅合金,随时效温度的增加,铝硅合金的强度和塑性先升高后降低;随时效时间的增加,铝硅合金的强度和塑性先升高后降低;不同的是,固溶态铝硅合金的最佳时效参数为160°C×6h,固溶+深冷处理态铝硅合金的最佳时效参数为140°C×4h.与固溶态的时效参数相比,深冷处理缩短了时效时间,提高了时效效率.

摘要： 本文采用经过深冷工艺处理与未经过深冷工艺处理的刀具对高温合金材料GH536进行了铣削加工。对铣削过程中的铣削力和加工后的表面粗糙度度值以及表面残余应力进行了测量，比较了经过深冷处理与未经过深冷处理的刀具铣削加工后铣削力、表面粗糙度、表面残余应力，研究结果表明在相同工艺参数下使用经过深冷工艺处理的刀具进行切削加工可以减小铣削力，提高被加工表面的光洁度、减小加工表面残余应力的数值。

摘要： 深冷处理又称超低温处理,作为传统热处理技术的一种延伸,能够有效提高硬质合金刀具的硬度和使用寿命.目前,国内外学者对硬质合金刀具深冷处理的强化机理和深冷处理工艺方面的研究存在许多不足.随着硬质合金刀具应用越来越广泛,对硬质合金材料刀具深冷处理的研究具有重要意义.本研究发现深冷处理后硬质合金中的Co由α-Co转变为更为稳定的ε-Co，生成的η相粒子分布更加均匀，使得基体变得更紧密更牢固，从而增加了硬质合金刀具的硬度。深冷处理工艺对刀片强化的影响顺序依次为深冷温度、冷却速度、保温时间、回火温度。本研究对硬质合金刀片深冷处理强化机理分析和深冷处理工艺优化具有参考意义。

摘要： 对XR201的WC-Co硬质合金深冷处理前后理化性能和抗弯强度进行了研究,利用扫描电镜(SEM)对深冷前后合金的晶粒结构和断口进行分析,利用X射线方法分析了深冷处理前后合金的相变,通过透射电镜(TEM)检测了深冷处理前后γ相中W含量的变化.结果表明:深冷处理有效地提高了WC-Co硬质合金的抗弯强度,提高了γ相中W的固溶量,合金的矫顽磁力升高,而合金的断口形貌、密度、硬度和磁饱和基本不变.

摘要： 通过对Cr12MoV钢进行深冷处理及Cr12MoV未经深冷处理的几种热处理工艺进行比较,测定不同热处理条件下Cr12MoV钢的硬度值和残余奥氏体量,残余奥氏体及下贝氏体组织对冷作模具钢的耐磨性能有不利的影响,采用深冷处理可以抑制下贝氏体的专变,提高材料的耐磨性,稳定零件淬火后变形.分析了不同处理工艺对Cr12MoV钢力学性能的影响,找到使Cr12MoV钢综合力学性能最优的热处理工艺方法,详细阐述深冷处理后Cr12MoV钢的性能改变.

摘要： 本文选取碳纤维为增强体,采用RTM工艺制备复合材料,进行了程序控温(TPCM)和骤冷(QM)两种工艺的深冷处理.对处理前后的碳纤维复合材料进行拉伸性能和弯曲性能测试,采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的拉伸断面微观结构进行表征.结果表明,深冷处理后碳纤维复合材料拉伸性能和弯曲性能均有所提高.其中碳纤维复合材料在经过骤冷工艺处理后,其弯曲强度提高了14.3％.断裂面微观表征的结果显示,复合材料界面得到明显改善,层间分层及纤维的脱黏和抽拔的现象明显减少.

摘要： 研究了冷热循环处理对电磁搅拌AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响.对电磁搅拌AZ91镁合金在固溶处理后进行不同时间的深冷处理,再进行相同的时效处理.结果表明,对固溶处理后的电磁搅拌AZ91镁合金进行深冷处理,AZ91镁合金的抗拉强度、伸长率得到提高,晶粒得到细化,第二相粒子析出.在深冷处理24h后,合金的抗拉强度为214MPa,伸长率为8.95％.合金在深冷处理后,进行1h时效处理,合金的抗拉强度显著提高,抗拉强度为242MPa.

摘要： 本发明属于材料领域，特别是一种金属高周循环深冷处理工艺及自动化深冷处理系统。深冷处理工艺依次包括：深冷处理，水淬处理，酒精清洗处理，干燥处理，重复上述步骤，进行多次循环处理；上述处理使得金属试样内部发生微观塑性变形，通过高周循环塑性变形累积应变，实现对金属试样的加工硬化。所述处理系统包括：执行机构、处理机构和控制系统；处理机构包括深冷处理箱、水淬处理箱、清洗箱、烘干机、支架。本发明提供的加工系统，钢铁材料经过循环多次的液氮深冷介质以及蒸馏水常温介质处理后，原有的残余奥氏体通过提高过冷度转变为均匀稳定的马氏体组织；而铝合金材料经过深冷处理后，使晶体内的沉淀强化相变得更加均匀细密。

摘要： 本发明公开了一种大直径冷轧工作辊深冷处理方法及其采用的深冷箱，采用的深冷箱包括带有保温层的箱体、保温箱盖以及设置在箱体内的液氮喷管；所述液氮喷管上下分别设2根，上面2根的喷嘴向下倾斜，下面2根的喷嘴向上倾斜，每根液氮喷管的喷嘴处均设有网罩。深冷处理方法是：首先，将深冷箱内的温度降至-80°C～-120°C，并保温1h～3h；然后将大直径冷轧工作辊置于所述深冷箱中，控制每根液氮喷管与液氮储罐之间的管道上的超低温电磁阀，使液氮从液氮喷管中喷出，对大直径冷轧工作辊进行冷却。本发明的方法可以实现低温冷却，低温极限可达-180°C左右，而且可以较快降低轧辊表面温度，提高冷却效率。

摘要： 本发明公开了一种均匀化深冷处理方法及其采用的深冷处理槽；该均匀化深冷处理方法具有以下步骤：①将轧辊置于深冷处理槽中；所述深冷处理槽中设有液氮喷嘴；每个液氮喷嘴外侧均设有一组均匀雾化装置；②通过可升降垫铁将所述轧辊升高至与所述槽底距离250～350mm，然后通过控制系统控制超低温电磁阀，将液氮从液氮储罐中经液氮喷管送入每个液氮喷嘴中，并经过均匀雾化装置对轧辊进行深冷处理。本发明的方法通过对深冷处理槽进行改造，包括喷嘴的数量、结构、与轧辊的位置关系等进行优化，以及设计相应的均匀雾化装置，不仅能够实现轧辊表面均匀化深冷处理，而且能够实现轧辊内部均匀化深冷处理，从而有效解决涡流软点超标的问题。

摘要： 本发明属于材料领域，特别是一种金属高周循环深冷处理工艺及自动化深冷处理系统。深冷处理工艺依次包括：深冷处理，水淬处理，酒精清洗处理，干燥处理，重复上述步骤，进行多次循环处理；上述处理使得金属试样内部发生微观塑性变形，通过高周循环塑性变形累积应变，实现对金属试样的加工硬化。所述处理系统包括：执行机构、处理机构和控制系统；处理机构包括深冷处理箱、水淬处理箱、清洗箱、烘干机、支架。本发明提供的加工系统，钢铁材料经过循环多次的液氮深冷介质以及蒸馏水常温介质处理后，原有的残余奥氏体通过提高过冷度转变为均匀稳定的马氏体组织；而铝合金材料经过深冷处理后，使晶体内的沉淀强化相变得更加均匀细密。

摘要： 本公开涉及一种变速率深冷装置、深冷处理设备和方法，变速率深冷装置包括：深冷工件台，用于放置待冷却的工件；第一深冷机构，包括一个或者多个深冷喷头；第二深冷机构，包括一敞口的深冷室，以及设置于所述深冷室内的冷却管道，所述冷却管道用于流经冷却介质以对所述深冷室进行冷却；转移部件，包括延伸至所述深冷室的转移轨道，所述深冷工件台移动地连接于所述转移轨道。上述的变速率深冷装置、设备和深冷处理方法将工件在第一深冷机构处通过深冷喷头喷淋冷却介质冷却至指定温度后，可以通过控制深冷喷头的喷淋参数实现对工件的冷却速度的控制，以改变工件的冷却速率。

摘要： 本实用新型公开了一种冷处理效果均匀的金属工程深冷处理箱，包括深冷箱体，深冷箱体的上表面安装有上盖，深冷箱体与上盖的外侧安装有两个插销，深冷箱体的侧表面固定连接有安装座，安装座的前侧安装有拉手，安装座远离深冷箱体的一侧安装有控制箱，控制箱的表面安装有显示屏，显示屏的上下两侧安装有按钮，控制箱靠近安装座的一侧表面固定连接有内卡板，内卡板的内部开设有固定槽，安装座靠近控制箱的一侧开设有与内卡板相适配的内卡槽，拉手的内侧表面固定连接有固定柱；通过设置的控制箱与深冷箱体之间的滑动卡合组装方式，可以方便控制箱的安装与拆卸，使控制箱在出现故障后方便进行更换或者拆卸检修。

摘要： 本实用新型涉及金属工程领域，具体涉及一种冷处理效果均匀的金属工程深冷处理箱，包括箱体和与箱体连接的冷柜，冷柜的冷气出口连通箱体内的冷气管道，冷气管道设在箱体的壳体内；箱体内表面等间距设出风管，出风管一端连通冷气管道、另一端设锥形出风罩；箱体内底面设圆柱槽，圆柱槽上端侧壁通过轴承连接转轴下端，转轴上端设置物圆盘；置物圆盘上表面均匀设刺突，置物转盘侧面等间距设转动手柄；箱体的前侧面设开口并设防护门，防护门前表面上端中心处设L型板，L型板两侧设固定插环；防护门上方的箱体前表面设固定插管，固定插管和固定插环中插设T型插杆。本实用新型大大提高了深冷处理的冷却均匀性，且结构设计合理，便于使用。

摘要： 本公开涉及一种变速率深冷装置和深冷处理设备，变速率深冷装置包括：深冷工件台，用于放置待冷却的工件；第一深冷机构，包括一个或者多个深冷喷头；第二深冷机构，包括一敞口的深冷室，以及设置于所述深冷室内的冷却管道，所述冷却管道用于流经冷却介质以对所述深冷室进行冷却；转移部件，包括延伸至所述深冷室的转移轨道，所述深冷工件台移动地连接于所述转移轨道。上述的变速率深冷装置和深冷处理设备将工件在第一深冷机构处通过深冷喷头喷淋冷却介质冷却至指定温度后，可以通过控制深冷喷头的喷淋参数实现对工件的冷却速度的控制，以改变工件的冷却速率。

摘要： 可变空间深冷箱及深冷处理系统，属于深冷处理系统领域。可变空间深冷箱包括箱体、保温盖、分隔件、调节装置和导向装置；箱体的顶部开放设置，分隔件沿垂直于保温盖的方向设置于箱体的内部空腔；调节装置设置有驱动端，驱动端与分隔件连接；导向装置包括导向轨道和导向轮；导向轮的侧壁设置有弹性限位块，导向轨道的侧壁间隔设置有多个限位孔，每个限位孔内设置有抵出块。深冷处理系统包括供氮装置和可变空间深冷箱，供氮装置包括供氮管道，供氮管道与箱体连通。可变空间深冷箱及深冷处理系统，箱体内装入深冷工件后，启动调节装置，将分隔件调节至合适的位置并固定，盖上保温盖，最后通入液氮进行深冷处理，有效节约液氮用量和控制产品质量。

摘要： 本实用新型公开了一种用于大直径冷轧工作辊深冷处理的深冷箱，包括带有保温层的箱体、保温箱盖以及设置在箱体内的液氮喷管；所述液氮喷管上下分别设2根，上面2根的喷嘴向下倾斜，下面2根的喷嘴向上倾斜，每根液氮喷管的喷嘴处均设有网罩。本实用新型的深冷箱由于没有媒介冻结问题，可以实现低温冷却，低温极限可达-180°C左右；通过在液氮喷管的喷嘴处安装网罩，使得喷射出的液氮呈细雾状，从而实现液氮直接对轧辊表面进行冷却，这样可以较快降低轧辊表面温度，提高工作效率；而且可以通过控制液氮喷射量对冷却速度进行控制，从而适应不同工艺需求。