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1、~综述~钢的冷处理和深冷处理樊东黎(北京机电研究所,北京100083)摘要:综合阐述了钢的冷处理和深冷处理的基本原理,包括残留奥氏体的形成,影响残留奥氏体量的因素和残留奥氏体对钢的性能的影响等,以及冷处理和深冷处理的工艺过程、应用领域、设备、生产注意事项和技术发展的现状与趋势。关键词:冷处理;深冷处理;工艺;设备;现状;展望中图分类号:TG156.91文献标识码:A文章编号:1008-1690(2010)06-0001-006SubzeroandCryogenicTreatmentsofStee
2、lFANDong-li(BeijingResearchInstituteofMechanicalandElectricalTechnology,Beijing100083)Abstract:Inrespecttothesubzeroandcryogenictreatmentsofstee,lthefollowingpointsweresummarized:(a)thebasicprinciple,coveringformationofretainedaustenite,factorsinfluencingretained
3、austeniteamountandeffectofretainedausteniteonthepropertyofstee;l(b)operatingpractice,applicationarea,equipmen,tnoticesinpractice,presenttechnicalsituationandtrendofdevelopmen.tKeywords:subzerotreatmen;tcryogenictreatmen;tprocess;equipmen;tpresentsituation;prospec
4、t我们成天谈的都是热处理,但是不能忘记,冷处增加,Ms-Mf马氏体转变温度范围向下移动(见图理也是除了热处理工作者别人都不关心的技术。冷1)。当碳钢的含碳量达到0.7%以上,马氏体终止处理和热处理有密切关系,可以说冷处理是热处理转变点Mf会低至0以下。大多数钢淬冷到室温的进一步延伸。搞好热处理,零件一顶几已经成(20)奥氏体马氏体转变不会完成,使部分奥氏为宣传热处理重要性的响亮口号,但是在许多情况体保留下来,就成为钢显微组织中的残留奥氏体。下,热处理工作者只有用好冷处理才能进一步发挥钢中含碳量愈高,Mf温度
5、愈低,残留奥氏体愈多。当热处理的潜力。笔者最近收集阅读了几篇关于冷处钢中含碳量达到1.0%~1.4%时,淬冷到室温的残理的文献,有了一些心得,觉得有必要和同行们讨论留奥氏体会多达20%~40%(见图2)。在所有合一下这个问题。适逢热处理杂志约稿,借此机会谈谈自己的意见,也总结一些别人的观点。1淬火钢组织中的残留奥氏体1.1残留奥氏体产生原因钢件奥氏体化加热后淬火到室温奥氏体会转变为马氏体,使钢的硬度和强度有明显提高。钢淬火冷却时奥氏体要过冷到一定温度才开始转变为马氏体。此温度被称为马氏体开始转变点(Ms),冷到更
6、低的一定温度完成马氏体转变,此温度被称为马氏图1碳钢马氏体开始(Ms)和终止(Mf)体终止转变点(Mf)。Ms和Mf与钢的含碳量和其他[1]转变温度与钢含碳量的关系化学成分有关,而含碳量的影响最大。随含碳量的Fig.1MstemperatureandMftemperatureasafunction[1]ofcarboncontentforcarbonsteel收稿日期:2009-08-19作者简介:樊东黎(1934-),男,山西定襄人,教授级高级工程师,中国热处理学会荣誉理事长,中国热处理行业协会荣誉理事,全国热
7、处理标准化技术委员会顾问,本刊编委会高级顾问。热处理2010年第25卷第6期1金元素中,Cr对淬火钢中残留奥氏体量的影响最大此外,淬火终冷温度愈高,与Mf温度差愈大,奥氏体(见图3)。Ni是促使奥氏体稳定的元素,故含Ni、转变愈不完全。表1所列为几种工具钢的Mf温度随Cr低合金钢渗碳淬火后的残留奥氏体会多达50%奥氏体化温度的变化。~90%的程度(图3)。[1]图2钢从通常的淬火温度淬冷到室温后的残留奥氏体量Fig.2Amountofretainedausteniteinsteelquenchedfro
8、m[1]commonlyusedaustenitizingtemperatures图4钢的奥氏体化温度、稳定化温度和时间对AISI52100钢在-180深冷处理后的残留奥氏体量的影响Fig.4Effectofaustenitizingtemperature,temperatureandtimeofstabili
