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液氮速冻柜 | 液氮速冻设备在热处理中的作用

时间:2021-12-06 08:59:27 来源: 点击:4633次

液氮冷冻设备现在有冷处理、冷处理(-78摄氏度以内)、液氮冷冻设备(-130摄氏度-180摄氏度)、超液氮冷冻设备(-180摄氏度-196摄氏度)等。液氮速冻设备在短时间内,把速冻的物品中心温度冻达到-18°,30分钟内快速通过冰晶生产带(0到-5度区间)以达到减速少营养成分流失,原汁原味为目的。超低温速冻机冷空气从网带上部送风,垂直吹过食品表面。该方式的优点是冷冻品的水平位移小;缺点是不适合冻结有包装的食品。速冻流水线内胆与外壳底部间用泡沫玻璃砖绝热,夹层用珠光砂绝热,外壳设有旋转盘梯,槽顶有操作平台和安全护栏。容量为200m3以上,国内更大做到2000m3,与国外相比差距甚远。

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国外通常称为零度以下、低温处理、深低温处理等。液氮冷冻设备在热处理中的工作如下:

1.提高工件的硬度和强度。

从某种意义上说,液氮速冻设备是淬火的延续。通过降低温度,Mf点低于常温的材料可以继续完成从a到m的转变,例如,一些高碳高合金钢和低合金渗碳钢的Mf点较低,常规淬火后,残余奥氏体可以达到25%甚至更高。通过继续变换,HRC1-3度通常可以提高,甚至HRC5-6度也可以长时间达到。

在马氏体以及基体表面析出存在纳米级发展别的超细碳化物,微量提升了一个工件的硬度,上海大学交大的钱士强用16Mn实验,基本撇开了残奥转变的影响,经多次深冷的工件材料相比未深冷的硬度不仅提高了HRC约1.5度,说明通过弥散功能分布的超细碳化物对组织起到了一种弥散能力强化的作用。

根据材料手册,当材料硬度在HRC50以上时,当硬度增加HRC0.5时,铬钢、铬钒钢和铬钼钢的抗拉强度通常提高30 MPa左右。

提高大零件的整体硬度,增加硬化层的深度。

2保证工件的尺寸精度

残余奥氏体是一种不稳定的组织,随着时间的推移和外力的作用,会转变为马氏体,影响工件的尺寸精度。

奥氏体比容:0.1212+0.0033%(碳)w(碳)%=0-2

马氏体的比体积:0.1271+0.0025(%C) w(C)%=0-2

在正常情况下,根据上述公式估算,所有奥氏体转变为马氏体的体积增加约4%。

材料内部的点缺陷、空位等也会造成工件使用过程中的尺寸变化。

通过非常低温度的液氮冰柜,驱动原有的点缺陷产生塑料流化,从而减少空座缺陷。利用正电子浸入技术测量深寒后空表的浓度变化,深冷前的正电子寿命为298度,深冷后为163.4s,可以看到液氮冷冻设备将空位浓度降低近一半,从而提高工作部件的强度和尺寸稳定性,甚至避免形成空座位组,造成微裂纹。(同时,这也是为什么某些有色金属的电阻率发生变化的原因。)

3、 提高工件的耐磨性

硬度提高,高硬度的马氏体明显比奥氏体耐磨。当硬度从HV600增加到HV800时,材料如W18CR4V\CR12的相对耐磨性增加约15%至20%。


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