钢的冷处理工艺

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    根据处理温度的不同，冷处理可分为冰冷处理（0~-80℃），中冷处理（-80~-150℃）和深冷处理（-150~-200℃）三种。


    (1)冷处理的温度冷处理的目的是将奥氏体冷到马氏体转变终了点以下，使其发生马氏体转变，所以冷处理的温度一般都在Mf点附近。温度过高，马氏体转变量少，效果不显著；温度过低，成本太高。

    由于大多数钢材的Mf点不低于-100℃，同时考虑到对工件性能的要求、设备的条件、工艺及操作的方便性，生产中常用的冷处理温度一般在-30~-80℃之间，属于冰冷处理范围，对于一些特殊零件可采用更低的冷处理温度。

(2)保温时间。冷处理的保温时间与工件大小、批量多少及处理方法有关，以工件表里温度达到均匀一致为原则。一般在成批处理时，保温时间为0.5~2h。当工件与冷冻剂直接接触时，保温时间为0.5~1h；非直接接触时，可保温1～2h。


淬火钢通过冷处理来消除残留奥氏体，可以达到以下目的： 1)提高淬火钢的硬度。

    2)稳定工件尺寸，防止工件发生畸变。

    3)提高钢的铁磁性。

    4)提高渗碳工件的疲劳性能。


 

      钢在淬火时，奥氏体冷却至马氏体转度开始温度Ms点以下，开始形成马氏体，直至马氏体转变终了温度Mf，转变结束。对于Mf点低于室温的钢，在淬火冷至室温时，总会有一部分奥氏体没有发生转变而被保留下来，成为残留奥氏体。残留奥氏体的存在，不但影响淬火后的硬度，而且会影响精密零件的尺寸稳定性。因为残留奥氏体是不稳定的组织，在使用过程中会发生组织转变，使工件产生畸变。为防止这种情况的发生，就要尽可能地消除残留奥氏体，使奥氏体完全转变为马氏体。这就要求淬火时能冷却到钢的马氏体转变终了温度Mf以下，钢淬火后经冷处理即可达到这一目的。冷处理适用于要求硬度高、耐磨性好的精密零件。


      工件的冷处理应在淬火后立即进行。时间间隔一般不得超过0.5~1h。这是因为在室温下停留过长的时间。残留奥氏体会趋于稳定，会降低冷处理的效果。但对于形状复杂的高合金钢工件，为防止其冷处理时开裂，也可在回火后进行冷处理，然后再进行一次低温回火。

      工件经冷处理后必须及时回火，以获得稳定的回火马氏体，并使残留奥氏体进一步转变。量具及精密仪器零件应长时间回火和时效处理，标准量块和高精密仪器零件可采用淬火-冷处理-回火-冷处理-回火的工艺流程，采用两次冷处理-回火，目的在于进一步减少残留奥氏体量，进一步增加零件的稳定性。

      零件经冷处理后，残留奥氏体量较冷处理前显著减少，并使硬度较前有所提高。