深冷處理技術在煤機制造中應用分析

閻愛民

摘 要：深冷處理技術是熱處理工藝在冷卻過程中的一種延續，它是和熱處理過程相逆，卻起到異曲同工作用的熱處理過程的延伸。它在實際應用中具有改善材料的力學性能和使用壽命、減小變形，而且操作簡便、不破壞工件、無污染、成本低的特點。文章從深冷處理技術應用現狀、特點分析，論證了技術工藝原理，實際應用分析對比，最后分析了技術的拓展應用領域。

關鍵詞：深冷處理技術；煤機制造；鑄件加工；質量壽命

中圖分類號：TG156.91 文獻標識碼：A

f1 深冷處理技術應用現狀

目前來看，深冷處理技術它作為材料熱處理的一種延續，不僅僅取決于深冷處理的工藝，也取決于深冷處理間的相互搭配的工藝，從這一方面來說也增加了深冷處理技術穩定使用的難度。但是即便這樣它的應用與發展也取得了很多的成效，比如說目前已得到很多企業的大力推廣使用，像主要用于機械制造產業中的熱作模具、冷作模具，油嘴、軸承等的加工，可以說如果沒有深入機理的分析研究就沒有辦法把深冷處理對有關材料性能的影響做透徹的分析比對。

2 深冷處理技術概述

現在在工業使用中的深冷處理技術，就是用-196℃液態的氮作為冷卻介質，再將淬火后的金屬材料冷卻，但這個過程要持續進行，最終達到遠低于室溫的特定溫度，促使常規熱處理后所存在的殘余奧氏體得到進一步轉化，從而改善金屬材料性能。而經過這樣的技術處理后，能明顯的提高金屬工件的耐磨性、韌性和尺寸穩定性，促使工件的使用壽命成倍地提高。比如表1給出的是幾種工件經過深冷處理技術加工后的使用壽命對比情況。

表1給出的是幾種工件經過深冷處理技術加工后的使用壽命對比

3 深冷處理技術工藝分析

3.1 結構原理分析。現在的深冷處理技術的原理已被眾多的應用到軍工、煤機制造，航空航天等主要領域中，它一般具有精密度高，冷卻介質成本低等特點，而在煤機制造行業中軸承，減速器齒輪，截割頭等鑄件采用的這個技術已把使用壽命提高到了200%以上，這項技術因為它可以把產品尺寸靈活定制深受企業的歡迎。我們把它的原理圖表示如圖1所示。

從這個圖示中我們還可以得出，隨著現在科技信息的飛速發展，現在大多數使用的深冷處理技術的方法是可行可靠的，它在實際生產中的實現過程是可以控制的。

它在工作中，深冷處理技術會讓馬氏體填補內部空隙，使得金屬表面更加密實，使耐磨面積增加，晶格更小，合金成分析出均勻，淬火層深度增加，而且不僅僅是表面，使翻新次數增加，壽命進步。處理后的金屬磨損形態與未深冷的金屬明顯有不同，這在一定意義上說明它們的磨損機理不同。

另外在消除殘余奧氏體中，殘余奧氏體會隨著時間的推移進一步馬氏體化，在馬氏體轉變過程中，會引起體積的膨脹，從而影響到尺寸精度，并且使晶格內部應力增加，嚴重影響到金屬性能，深冷處理一般能使殘余奧氏體降低到2%以下，消除殘余奧氏體的影響。同時，由于深冷時馬氏體的收縮迫使晶格減少，驅使碳原子的析出，而且由于低溫下碳原子擴散困難，因而形成的碳化物尺寸達納米級，并附著在馬氏體孿晶帶上，增加硬度和韌性。

3.2 深加工分析對比。近年來，隨著企業的不斷使用，一些煤機制造加工件中它的耐磨性一般都提高到了40%以上，對煤機制造中產品使用壽命短等因素提供了一個較為理想的解決方案。我們給出兩種不同的材料經過這種技術深加工后的使用壽命進行對比。其中表2是我們常用的煤機制造加工模具經過深冷技術處理后的情況，表3是另外一種采用不同回火和不經回火的鑄件經過此技術的使用壽命情況。

4 深冷處理技術應用拓展

現在隨著學科及工業應用領域的擴大，深冷處理技術已經拓展到硬質合金、有色金屬及復合材料等方面了。比如說應用于雙金屬鋸條方面。在具體應用中不僅可提高鋼材的紅硬性、耐磨性，同時還提高它的塑性和抗疲勞性能，延長刀具的使用壽命。

同時還應用于硬質合金材料方面。經它的處理后材料耐磨性顯著提高，其原因在于深冷處理使得硬質合金中的碳化物分布更均勻，而且Co相可能發生了收縮或者致密化，從而使Co相對WC硬質相的粘結更牢固，提高了刀片的熱傳導能力，減少了后刀面的磨損，延長刀具使用壽命。

結語

經過上文的分析，我們最終得出深冷處理技術作為一項成熟的技術現在已被廣泛地應用于煤機制造加工業中，它的操作簡便，工藝方法簡單也符合了環保技術的要求，同時在生產中既實現了復雜結構的設計又實現了金屬材料內在的深度挖掘，在不久的將來這項技術會對煤機制造加工業帶來很大的經濟效益。

參考文獻

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