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液氮深冷處理設(shè)備原理及制作方法

發(fā)布時(shí)間: 2019-12-09  點(diǎn)擊次數(shù): 4985次
   隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,液氮深冷處理設(shè)備在金屬行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,如金屬材料、金屬工件的深冷處理,模具、軸承的冷裝配等。那么,液氮深冷處理設(shè)備的工作原理是什么呢?
  液氮深冷處理設(shè)備的工作原理
  在工作及結(jié)構(gòu)原理上,液氮深冷處理設(shè)備不同于傳統(tǒng)的液氮浸泡,液氮浸泡是直接將工件放進(jìn)液氮中浸泡,這種不容易掌握溫度且容易對(duì)人體造成傷害,而液氮深冷處理設(shè)備箱以液氮作為冷源。液氮存放在低溫液體貯罐內(nèi),使用時(shí)先關(guān)閉貯罐的放空閥,再打開(kāi)增壓閥,因部分液氮?dú)饣官A罐內(nèi)部壓力升高,此時(shí)找開(kāi)液氮的出口閥,液即從貯罐內(nèi)壓出,經(jīng)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥進(jìn)入深冷柜。
  液氮進(jìn)入深冷柜后,經(jīng)噴管噴出,由于箱體溫度高于液氮溫度,所以它很快氣化,且體積膨脹、使氣溫下降,軸流風(fēng)機(jī)將低溫氮?dú)獯等牍ぷ魇遥构ぜ鋮s。
  深冷處理技術(shù)是近年來(lái)興起的一種改善金屬工件性能的新工藝,其可以應(yīng)用于各種高速鋼、軸承鋼、模具鋼以及鋁合金、銅合金、硬質(zhì)合金等進(jìn)行材料改性。當(dāng)金屬在熱處理加硬至冷卻過(guò)程中,其中的合金與碳產(chǎn)生溶解并結(jié)合及擴(kuò)散形成奧氏體,在冷卻過(guò)程時(shí),由于低溫產(chǎn)生壓制而形成馬氏體,而由于馬氏體的終轉(zhuǎn)變點(diǎn)非常低,一般會(huì)超過(guò)-190℃,因此淬火冷卻到室溫會(huì)殘留大量奧氏體,因而降低金屬的硬度、耐磨性和使用壽命,同時(shí)因?yàn)閵W氏體的不穩(wěn)定易發(fā)生組織轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致的體積變化,造成金屬碎裂,再者,還有許多物理性能特別是熱性能和磁性下降。經(jīng)過(guò)深冷處理的金屬的綜合性能非常優(yōu)異。
  超低溫的液氮(-196℃)作為冷卻介質(zhì)可以將淬火后的金屬材料的冷卻過(guò)程繼續(xù)下去,達(dá)到遠(yuǎn)低于室溫的某一溫度,促使常規(guī)熱處理后所存在的殘余奧氏體得到進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,從而改善金屬材料性能。目前的液氮深冷處理設(shè)備,一般只能處理尺寸較小的工件,對(duì)于大尺寸的航空航天領(lǐng)域的工件、大型軋輥、大型機(jī)床的絲杠等工件,目前的深冷設(shè)備就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此,需要設(shè)計(jì)一種適合大尺寸工件深冷處理的液氮深冷處理設(shè)備。
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