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液氮深冷处理设备原理及制作方法

点击次数:461 发布时间:2019-12-09
   随着工业的不断发展,液氮深冷处理设备在金属行业得到了广泛应用,如金属材料、金属工件的深冷处理,模具、轴承的冷装配等。那么,液氮深冷处理设备的工作原理是什么呢?
  液氮深冷处理设备的工作原理
  在工作及结构原理上,液氮深冷处理设备不同于传统的液氮浸泡,液氮浸泡是直接将工件放进液氮中浸泡,这种不容易掌握温度且容易对人体造成伤害,而液氮深冷处理设备箱以液氮作为冷源。液氮存放在低温液体贮罐内,使用时先关闭贮罐的放空阀,再打开增压阀,因部分液氮气化使贮罐内部压力升高,此时找开液氮的出口阀,液即从贮罐内压出,经气动薄膜调节阀进入深冷柜。
  液氮进入深冷柜后,经喷管喷出,由于箱体温度高于液氮温度,所以它很快气化,且体积膨胀、使气温下降,轴流风机将低温氮气吹入工作室,使工件冷却。
  深冷处理技术是近年来兴起的一种改善金属工件性能的新工艺,其可以应用于各种高速钢、轴承钢、模具钢以及铝合金、铜合金、硬质合金等进行材料改性。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,在冷却过程时,由于低温产生压制而形成马氏体,而由于马氏体的最终转变点非常低,一般会超过-190℃,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。经过深冷处理的金属的综合性能非常优异。
  超低温的液氮(-196℃)作为冷却介质可以将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度,促使常规热处理后所存在的残余奥氏体得到进一步转化,从而改善金属材料性能。目前的液氮深冷处理设备,一般只能处理尺寸较小的工件,对于大尺寸的航空航天领域的工件、大型轧辊、大型机床的丝杠等工件,目前的深冷设备就无法实现。因此,需要设计一种适合大尺寸工件深冷处理的液氮深冷处理设备。
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