有色金屬的深冷處理的工藝

TATA王曉霞

近十多年以來特別是近兩年來，國內以甘肅理工大學、河北工學院和中南工業大學等高校為首的科研機構一直致力于對工具鋼、模具鋼、刃具鋼、量具鋼以及有色金屬的深冷處理的工藝及機理研究，并取得了一定的成果，部分成果已經應用于生產，還有一些成果處于中試階段。

如甘肅工業大學對高速鋼W18Cr4V深冷后發現，不僅合金的強韌性、耐磨性有所提高，用其制造的工模具使用壽命可以提高2～5倍，在解釋這一現象時，不僅僅局限于殘余奧氏體向馬氏體轉變、晶粒細化、析出彌散的碳化物等傳統的機理，而是提出了自己全新的、更加詳細的解釋。

①模具材料在多次沖擊條件下的韌性與殘余奧氏體的形態及分布有關，刀具材料的強度與紅硬性與馬氏體脫溶微細碳花物有關。

②通過TEM觀察證明，深冷處理有彌散碳化物分布在馬氏體的攣晶帶上，其直徑在3～10nm，該碳化物的晶體結構為M6C型。

③通過X衍射晶體結構分析發現，深冷處理后馬氏體晶格的軸比降低，這也證明了馬氏體發生了碳化物脫溶分解。

④借助自行設計的低溫動態組織計算機處理系統觀察到金屬材料在深冷處理過程中殘余奧氏體向馬氏體原位動態組織轉變，并且殘余奧氏體向馬氏體轉變時存在孕育時間，轉變首先發生在試塊的邊緣附近，然后向內部深處發展。在-196℃有明顯的等溫馬氏體轉變。同時還發現深冷處理后的激烈升溫階段也發生少量的馬氏體轉變，但轉變速度較慢，轉變量較少。

⑤通過正電子湮沒試驗發現深冷處理后點缺陷密度有所變化。黑色金屬在深冷處理后的點缺陷密度有所上升，有色金屬在深冷處理后的點缺陷密度有所下降。點缺陷密度的變化對金屬材料的性能有很多的影響，如有色金屬銅合金經過深冷處理的空位密度下降，將使材料的電阻率有所下降，強度有所上升，密度增加等。
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小壞

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