零件被液氮冷冻后的性能如何变化？

tntk

我们有一些液体需要用液氮冷冻，盛放这些液体的是一些管子，这些管子需要放在液氮里冷冻，温度大约-197度，
这些管子两端的零件（42CrMo）也接触液氮被冷冻，现在的做法是把这些零件直接当消耗品扔掉，我想问一下，这些零件还能不能在冷冻后重复使用，冷冻后的材料力学性能是怎么变化的？

盛放液氮的罐子看起来是金属材料的，看这个罐子可以反复使用，不知道具体是什么材料的？

zengyannian

超出了我的学习范围，平时都只知道热处理什么的。我觉得可以用吧，过盈配合里就有用液氮冷装的。

tntk

自己顶一下

鬼魅道长

变脆，航天里有液氢氧级别的，比液氮更冷，就会出现很多碎末。

LIAOYAO

建议楼主去查阅有关“超深冷处理”的资料，这可以让你的一些思维改变很多。

因为无知所以就不敢去做，也因为无知才发帖求问，敢问敢去学习就肯定可以进步。


首楼木有说明 42CrMo 是否热处理过，而在深冷热处理工艺中，深冷=淬火，因此需要有回火的工艺，不然同样会存在应力的。
你的  42CrMo 零件经过回火的工艺，肯定可以再次使用，而能重复几次淬火回火，则要查查材料本身的承受度。

ZU1969

顶5楼的 高手

liu_gy174

学习了

fmdd

这是深冷处理

大多数材料都有冷脆倾向，但是恢复至室温后，性能大致能恢复，非金属材料除外。
冷却收缩的时候，会产生强大的压应力，导致晶格畸变，材料加工的残余应力会被释放一些。

zerowing

进来学习下。翻了翻相关的资料，有这么一段。
Aluminum alloys have unusual ability to maintain strength and shock resistance at temperatures as low as -250°C (-425°F). Good corrosion resistance and relatively low cost make these alloys very popular for low-temperature equipment. For most welded construction the 5000-series aluminum alloys are widely used.
These are the aluminum-magnesium and aluminum-magnesium manganese materials.
也就是5000号的铝合金具有极佳的低温性能。在零下250度依旧可以保持其强度和韧性。
这帖子有意思，去继续翻翻资料，看看其原因为何物。

tntk

http://baike.baidu.com/view/1490931.htm
百度百科深冷处理

超深冷科技：当金属在热处理加硬至冷却过程中, 其中的合金与碳产生溶解并结合及扩散形成奥氏体( Austenite ), 在冷却过程时, 由于低温产生压制而形成马氏体( Martensite ), 而由于马氏体的最终转变点 ( Mf ) 非常低, 例如: W18Cr4V ( 高速工具钢 ) 的 Mf 点为超过 -190°C, 因此淬火冷却到室温会残留大量奥氏体, 因而降低金属的硬度、耐磨性和使用寿命, 同时因为奥氏体的不稳定易发生组织转变而导致的体积变化，造成金属碎裂, 再者, 还有许多物理性能特别是热性能和磁性下降。


深冷处理科学性
由于奥氏体在低温环境下非常不稳固及分解, 使原来的缺陷 ( 微孔及内应力集中的部份 ) 产生塑性流动而变成组织细化, 因此只要将金属置于超低温环境下, 其中的奥氏体会转化成马氏体, 内应力因而消除。
在超低温时由于组织体积收缩, Fe 晶格常数缩细而加强碳原子析出的驱动力, 于是马氏体的基体析出大量超微细碳化物, 这些超微细结晶体会使物料的强度提高, 同时增加耐磨性与刚性。
超低温度可转移金属原子的运能, 使原子之间不能扩散分开从而使原子结合更紧密。

深冷处理的国内外情况
金属深冷处理起源于一百多年的瑞士，当时人们发现经过冰雪冷藏的工具可以使用更长时间，瑞士军刀、钟表、吉列刀片都是当时这种工艺的受益者。20世纪60年代开始，美国、苏联、日本等国家开始对金属深冷技术的研究，大量的试验发现深冷处理有效的延长了工具的寿命。二十世纪80年代，美国的若干个专业化深冷公司，如3xistruments&Toling、Material Improvement和Ame cry等，分别对刀具、磨具、齿轮、特殊弹簧、硬质合金、高速钢、钴基合金进行了冷处理，实验结果表明，深冷处理对于上述材料零件的使用寿命有显著的作用，可以提高5～10倍不等。
国内的研究在20世纪中叶展开了，利用酒精+干冰进行了模具、量具、工具的尺寸稳定性试验和应用。90年代，各院所开始对高速钢、模具钢、硬质合金等材料进行了充分的研究分析，研究表明，深冷处理对提高这些材料耐磨性、韧性、硬度、尺寸稳定性、耐腐蚀性都起到不同程度的作用。


深冷处理的作用

　　1.提升工件的硬度及强度
　　2.保证工件的尺寸精度
　　3.提高工件的耐磨性
　　4.提高工件的冲击韧性
　　5.改善工件内应力分布，提高疲劳强度
　　6.提高工件的耐腐蚀性能