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标题:刀具深冷效果提高数据，希望有经验的朋友来论证 [打印本页]

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作者:德捷力/黄生 时间:2008-6-19 22:58
标题:刀具深冷效果提高数据，希望有经验的朋友来论证
低温深冷处理工艺是一种将材料或零部件置于-130～－190℃的低温下，按一定的工艺进行处理的过程。它不仅可以对黑色金属、有色金属、金属合金和碳化物进行处理，还能对非金属材料进行处理。深冷处理是对切削刀具材料进行处理的有效工艺手段。

1 机理概述
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深冷处理的机理如今有几种不同的观点，现存的理论也有几种。物理学家对刀具深冷导致金属结构变化的分析认为，深冷改变了金属的原子和分子的结构。冶金专家认为残余奥氏体转变为马氏体是问题所在。但确切发生了什么变化尚待进一步研究。
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2 工艺方法
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' z4 y0 ]1 n( w/ K$ Y! |1) 使用设备 带有计算机连续监控并能自动调节液氮进入量、自动升降温的深冷处理箱。
+ @ \/ I% B; _: c$ j4 u E2) 处理过程 处理过程由精确编制的降温、超低温保温和升温3个程序组成。
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; A" Z5 y5 R8 z" z. c0 t1 V. b8 j0 d适当缓慢的降温随之进行最少24h的-190℃超低温的保温以及合理的升温，3个过程合计需36～74h，通过这种合理的过程和精密的监控可防止被处理工件的尺寸变化和“热冲击”的产生。
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+ |; |; Y7 } G: B% S1 ^4 ]) R因此，要进行此项工作必须掌握好深冷工艺，并对工艺过程进行严格控制；还要知道刀具材料的成分和热处理的工艺过程。深冷处理不同于一般的表面处理，它可以使被处理工具的全部材料性能都得到提高，这样刀具经过多次修磨后仍能保持一致的性能。深冷处理并不能代替热处理工艺，它是提高经热处理后材料机械性能的一种有效补充手段。
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' T) E0 x- Y, l' F4 q+ b$ z' |3 深冷处理后效果对比

$ F1 b5 Z: E% l& Z& O, P1 Y* P1 r5 G硬质合金刀具经深冷处理后效果比较见附表。实验条件：切削试件为灰铸铁(HT250)；刀具材料为硬质合金；深冷处理前、后切削参数相同。

经过深冷处理后，材料稳定性得到提高，有害应力得到减小，刀具寿命有所提高。通过对灰铸铁零件的加工试验证实，以同样的切削参数加工同一零件，从附表中可看出，经过深冷处理的刀具的平均寿命明显提高约1.53～8.4倍左右。
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试验中也发现以下问题：若对刀具进行深冷处理后，不在-200℃进行4～5h的保温，而将刀具在室温中放置半个月左右，则刀具的寿命变得与未经深冷处理时一样。其次，不能将刀具直接放到液氮中，这样会使刀具遭到“热冲击”损害。另外，若原热处理不合理也会造成深冷处理后效果甚微。劣质的合金不可能通过深冷处理来变成优质合金。
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4 提高刀具性能的原因分析

由于温度接近绝对零度时材料表现出的一种由无序向有序转变的奇特现象，世界各国近年来开展的有关液氮温度范围超导材料的研究已经取得举世瞩目的成就，尽管对这类现象进行解释的理论尚未形成，超低温对材料的影响尚未完全认识，但如何应用这些已发现的物理现象来改进产品质量、降低成本，正在从试验室进入工厂。对于深冷处理能提高刀具性能的原因分析如下：
) C. b6 D( Q0 j4 `& ]4 _ V+ t
$ R/ w) N) {$ Q& ~1) 它使硬度较低的奥氏体转变为较硬的、更稳定的、耐磨性和抗热性更高的马氏体；
- K8 Q5 V) \# h7 m# f2) 通过超低温处理，使被处理材料的晶格具有更加广泛分布的硬度较高、粒度更细化的碳化物微粒；
3) 在金属晶粒中可产生更均匀、更微小，且带有更大密度的微小材料组织；
' _! X( K% t* m$ l+ E: X4) 由于有附加微碳化物粒子和更细密的晶格，故导致了更密集的分子结构，使材料内部微小的空洞被大大减少；
5) 材料经超低温处理后内部热应力和机械应力大为降低，从而有效地减少了造成工具和刀具产生裂纹、崩刃的可能性。此外，由于刀具中的残余应力影响切削刃吸收动能的能力，经过超低温处理的刀具不仅具有较高的抗磨性，而且其自身的残余应力的危害也比未经处理的刀具大大降低；
: v" p: R, b8 e) x: X6) 在被处理的硬质合金中，由于其电子动能的减少而使分子结构产生新的组合。
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* M2 k8 F- [' D0 c! j7 A5 结论
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通过对刀具进行深冷处理，可以增强刀具材料的抗磨性、强度、韧性和抗冲击性，提高抗疲劳强度和消除内应力。由于提高了材料的稳定性和机械性能，因此延长了刀具使用寿命，减少了换刀、磨刀次数，降低了生产成本。
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[ 本帖最后由 德捷力/黄生 于 2008-6-19 23:01 编辑]

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作者:狙击手 时间:2008-6-20 23:21
这样的投入大概要多少？刀具的成本会升高多少？
工艺成熟吗？
- t3 e% {1 h) k% }楼主的工艺很少有听人提起。
1 e1 [- q/ O8 v ` m6 u5 M/ O听说过德国人有水煮工艺，能提高50%的加工寿命，很简单，但我还没有验证，关键是我单位的刀具本来就不好用，也不稳定，数据参考依据不可靠。
* T% y* e5 G; s还有谁有能提高刀具寿命的方法吗？

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作者:杀一条血路出来 时间:2008-6-20 23:27
标题:我听说德国人和日本人的淬火工艺用的冷却介质是液氮
所以冷却速度很快，几乎是瞬间冷却。所以做出的道具耐用，硬度高。但是我觉得应该不会这么简单

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作者:杀一条血路出来 时间:2008-6-20 23:30
标题:我只是听说
没有亲眼看到过，所以不敢随便说。

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作者:城风 时间:2008-6-21 17:36
是不是刀具竞争太激烈商家要炒卖点?

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作者:养猪东篱下 时间:2008-6-21 21:23
刀具不是商品房，不需要炒作。刀具的寿命用了之后就知道，吹的再好也没用。在实际应用当中，相当一部分刀具都是由于应用不当导致寿命不理想。对刀具寿命影响最大的是线速度，其次是进给和切深。

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作者:德捷力/黄生 时间:2008-6-28 08:31

原帖由 杀一条血路出来于 2008-6-20 23:27 发表
所以冷却速度很快，几乎是瞬间冷却。所以做出的道具耐用，硬度高。但是我觉得应该不会这么简单

} k$ J+ I* J' b
是指高压气淬，国内现在也可以

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作者:syw开门造车 时间:2008-6-28 09:46
德捷力/黄生网友好！
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$ P( i! @% l/ w3 h; s- w8 j不久前（半月），在回一位网友的帖时，我向他推荐的工艺，就是你在本文中提到的低温处理工艺，
* U( w$ x1 h6 Q1 J1 w+ j现将这两个帖进行互联，以利于学、用及知识的积累。
& t: | _ M, d* W4 Z.
+ ]1 ^& J6 ] D资料收藏，谢谢！
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syw 080628---09.46

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% P) K% \ d9 t* d.
特种胶辊，怎么磨？---请教
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=78900&extra=&page=1

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作者:杀一条血路出来 时间:2008-6-30 10:12

原帖由 德捷力/黄生于 2008-6-28 08:31 发表


是指高压气淬，国内现在也可以

" B0 T9 q$ ] f: K, {
介绍下可以吗，长长见识。学习学习

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作者:德捷力/黄生 时间:2008-7-1 13:49
标题:回复 9# 杀一条血路出来 的帖子
华海中宜的文章，供给大家看看

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作者:狙击手 时间:2008-7-1 19:23
这样的投入大概要多少？刀具的成本会升高多少？

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作者:德捷力/黄生 时间:2008-7-4 13:27
稳定尺寸和提高耐磨性能是可以肯定和主要作用中的其中一二。

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作者:404551238 时间:2008-7-19 13:12
标题:想了解超深冷
我给些资料与设备介绍，

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作者:目言 时间:2009-8-22 10:00
河北雄县有朋友尝试过，质量提高15% 并非传说中的样子..

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作者:少年游 时间:2009-9-20 08:25
学习学习。

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作者:德捷力/黄生 时间:2010-1-23 09:10
8#syw开门造车

您是想通过低温处理解决切割的问题么

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