近十多年以來特別是近兩年來,,國內以甘肅理工大學,、河北工學院和中南工業(yè)大學等高校為首的科研機構一直致力于對工具鋼,、模具鋼,、刃具鋼,、量具鋼以及有色金屬的深冷處理的工藝及機理研究,,并取得了一定的成果,,部分成果已經應用于生產,,還有一些成果處于中試階段。 如甘肅工業(yè)大學對高速鋼W18Cr4V深冷后發(fā)現(xiàn),,不僅合金的強韌性,、耐磨性有所提高,用其制造的工模具使用壽命可以提高2~5倍,,在解釋這一現(xiàn)象時,,不僅僅局限于殘余奧氏體向馬氏體轉變、晶粒細化,、析出彌散的碳化物等傳統(tǒng)的機理,,而是提出了自己全新的、更加詳細的解釋,。 ①模具材料在多次沖擊條件下的韌性與殘余奧氏體的形態(tài)及分布有關,,刀具材料的強度與紅硬性與馬氏體脫溶微細碳花物有關。 ②通過TEM觀察證明,,深冷處理有彌散碳化物分布在馬氏體的攣晶帶上,,其直徑在3~10nm,該碳化物的晶體結構為M6C型,。 ③通過X衍射晶體結構分析發(fā)現(xiàn),,深冷處理后馬氏體晶格的軸比降低,這也證明了馬氏體發(fā)生了碳化物脫溶分解,。 ④借助自行設計的低溫動態(tài)組織計算機處理系統(tǒng)觀察到金屬材料在深冷處理過程中殘余奧氏體向馬氏體原位動態(tài)組織轉變,,并且殘余奧氏體向馬氏體轉變時存在孕育時間,轉變首先發(fā)生在試塊的邊緣附近,,然后向內部深處發(fā)展,。在-196℃有明顯的等溫馬氏體轉變。同時還發(fā)現(xiàn)深冷處理后的激烈升溫階段也發(fā)生少量的馬氏體轉變,,但轉變速度較慢,,轉變量較少。 ⑤通過正電子湮沒試驗發(fā)現(xiàn)深冷處理后點缺陷密度有所變化,。黑色金屬在深冷處理后的點缺陷密度有所上升,,有色金屬在深冷處理后的點缺陷密度有所下降。點缺陷密度的變化對金屬材料的性能有很多的影響,,如有色金屬銅合金經過深冷處理的空位密度下降,,將使材料的電阻率有所下降,,強度有所上升,密度增加等,。
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