液氮深冷設備以液氮作為冷源,液氮存放在低溫液體罐內(nèi),使用時先關(guān)閉液氮罐的放空閥,再打開增壓閥,因部分液氮氣化使液氮罐內(nèi)部壓力升高,此時找開液氮的出口閥,液即從貯罐內(nèi)壓出,經(jīng)動薄膜調(diào)節(jié)閥進入設備。液氮進入后,經(jīng)噴管噴出,由于箱體溫度高于液氮溫度,所以它很快氣化,並且體積膨脹、使氣溫下降,軸流風機將低溫氮吹入工作室,使工件冷卻。
液氮深冷設備的深冷處理是按照降溫、保溫和升溫三個階段來進行的:
1、降溫階段
緩慢降溫的目的是*消除殘余應力。因為淬火和回火的過程中,金屬基體內(nèi)會產(chǎn)生殘余應力,在殘余奧氏體在向馬氏體轉(zhuǎn)變的過程中,發(fā)生體積膨脹,也會使得殘余應力增加,只有緩慢降溫,才能抵消殘余應力的增加,并*消除殘余應力?;w內(nèi)的殘余應力一般情況下大家不予重視,但正是基體內(nèi)的殘余應力,使得刀剪產(chǎn)品產(chǎn)生崩裂等缺陷。快速降溫反而會增加殘余應力。
2、保溫階段
保溫的目的是使基體內(nèi)的殘余奧氏體盡可能的全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,并盡可能多的產(chǎn)生碳化物顆粒,因為殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的過程是個緩慢的過程,保溫時間的長短會影響到殘余奧氏體轉(zhuǎn)變的量,同時深冷后壽命的高低主要是保溫時間的長短來決定的,通常情況下,保溫2~4小時性能已經(jīng)有所改善,但如果是高質(zhì)量的產(chǎn)品,均需要使用24小時以上的保溫時間,壽命的提高倍數(shù)與保溫時間的長短有直接關(guān)系。
3、升溫階段
緩慢升溫的過程主要目的就是防止殘余應力的產(chǎn)生。國內(nèi)深冷處理的研究因設備的限制一般采用液氮直冷法,即工件直接放入液氮內(nèi),保溫時間比較短,一般保溫時間與直徑(mm)一致,這種辦法會很大程度的增加殘余應力,雖性能有所改善,但畢竟不是一種安全可靠的方法。升溫階段一般升到室溫即可,如果考慮到零件的特殊用途,如工作溫度比較高等,可以再緩慢升到+160℃。