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1、第30卷第2期矿冶工程Vo.l3022010年04月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGApril2010深冷处理对钢铁材料耐磨性的影响陈鼎,肖廷,蒋琼,陈劲松(湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410082)摘要:介绍了深冷处理工艺的特点及发展过程。阐述了深冷处理对工具钢、其他钢铁材料及铸铁材料耐磨性的影响。展望了深冷处理工艺的发展前景及发展方向。关键词:深冷处理;工具钢;钢铁;铸铁;磨损;耐磨性中图分类号:TG146文献标识码:B文章编号:0253-6099(2010
2、)02-0107-05EffectsofCryogenicTreatmentonWearResistanceofFerrousMaterialsCHENDing,XIAOTing,JiangQiong,ChenJin-song(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,Hunan,China)Abstract:Thefeaturesanddevelopmentofcryogenictreatmentweredescribe
3、d.Theeffectsofthecryogenictreatmentonthewearresistanceoftoolstee,lothersteelsandcastironmaterialswerediscussed.Thedevelopmentprospectanddirectionofthecryogenictreatmenttechniquewerepresented.Keywords:cryogenictreatmen;ttoolstee;lstee;lcastiron;wear;wearresistance
4、[7]深冷处理又称作超冷处理或超低温处理。它是热锈钢、普通渗碳钢和铸铁的耐磨性的影响。研究结处理工艺在冷却过程中的延续,其英文名称为Cryo-果表明,在室温存在残余奥氏体的金属例如工具钢在genicTreatmen,t是一种从20世纪中期开始广泛应用-196保持一定的时间(长于20h)后其耐磨性有明[1]于工业生产的一种新工艺。深冷处理与一般的冷显的提高,最高可以提高1.6倍,在-84的低温条处理不同之处在于冷处理的处理温度约为-100以件下处理一定时间后其耐磨性也有一定提高。然而,上,深冷处理的处理温度则为-
5、100以下。也有文对于不锈钢而言在-84处理后其耐磨性能提高不献表明,深冷处理是在-130或-160以下的处到10%,甚至在更低温处理也与前面相差无几。普通[2~4]理。渗碳钢和铸铁的耐磨性在低温处理下没有明显的改深冷处理主要能够改善材料的强度、韧性和耐磨进。所有这些材料的硬度在深冷处理后都没有改变。性,同时也能改善微观组织的均匀性、尺寸稳定性、减另外他认为,钢铁材料耐磨性的提高能够使得材料的小变形,从而提高工件的整体使用寿命,而且操作简使用寿命更长,节省成本,具有可观的经济效益和市场便、不破坏工件、无污染、成本
6、低,具有可观的经济效益前景。而1978年日本胜田工厂的八重坚也发表了深[5~6]和市场前景。冷处理对SKDII制冷轧钢板轧辊的研究结果,发现深[2]在深冷处理过程中得以改善的众多力学性能中,冷处理可以使轧辊的耐磨性能提高2~3倍。此后,耐磨性作为一种直接和材料(工件)使用寿命紧密相深冷处理对材料耐磨性能尤其是钢铁材料的耐磨性能连的性能指标,已经成为目前国内外从事深冷处理研的影响逐渐引起国内外学者的注意,并发展成为目前[8~9]究的学者关注的一个重点,而其中对各种工业领域中深冷处理研究领域的一个热点。用途广泛的钢铁材料耐磨
7、性的研究更是成为一个新兴1深冷处理对工具钢耐磨性的影响的研究热点。美国路易斯安娜理工大学的学者Barron是最早钢是目前深冷处理研究领域最常见的研究对象,系统研究深冷处理对材料耐磨性影响的学者之一,20其中有关工具钢通过深冷处理工艺来改善其耐磨性的世纪70年代初,系统地研究了深冷处理对工具钢、不研究和报道也最为常见,一般学者都认为深冷处理能收稿日期:2009-11-06基金项目:国家自然科学基金资助项目(50804015)作者简介:陈鼎(1975-),男,湖南湘潭人,教授,博士,主要从事深冷处理、机械力化学、大块非
8、晶方面的研究工作。108矿冶工程第30卷够在很大程度上提高此类材料的耐磨性,但对于其机化和耐磨性的改进进行了研究。研究结果表明,深冷理有不同的看法,一些学者认为耐磨性的提高是因为处理后使得工具钢的使用寿命提高了将近110%。回硬度的提高,一些学者认为耐磨性的提高是因为韧性火+深冷处理的T1、M2和D3试样比未回
