低溫深冷處理工藝是一種將材料或零部件置于-130°— -196°的低溫下燥纹，按一定的工藝進(jìn)行處理的過程。它不僅可以對黑色金屬琴邻、有色金屬捍椎、金屬合金和碳化物進(jìn)行處理，還能對非金屬材料進(jìn)行處理赂燎。

　　瓷磚模具是一種冷作模具飞熙，它是通過壓力機(jī)巨大的沖擊壓力將具有一定濕度的粉料壓制成瓷磚毛坯潜路。模具的成型部位(型腔)無疑承受著巨大的沖擊力。而且豪纸，在脫模的過程中型腔也承受著一定的摩擦力罚午。衡量瓷磚模具質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)就是它的使用壽命，其中型腔是最主要的一個(gè)部分沾谓。所以型腔的抗沖擊能力和耐摩擦能力基本決定了模具的質(zhì)量委造。各生產(chǎn)廠家為了改善質(zhì)量、提高效益進(jìn)行了不斷的探索均驶，最終鑲嵌式結(jié)構(gòu)的襯板被大多數(shù)廠家所接受昏兆。鑲條成了模具質(zhì)量的支柱，于是對鑲條如何處理妇穴，使之能夠更好的滿足耐沖擊和耐摩擦的要求爬虱，成了各生產(chǎn)廠家研究的重點(diǎn)。事實(shí)證明腾它，深冷處理是對鑲條進(jìn)行處理的一種有效手段跑筝。由于深冷處理不同于一般的表面處理，它可以使被處理工件的全部材料性能都得到提高瞒滴，這樣可以保證鑲條襯板的使用壽命曲梗，并能多次使用。

　　1 試驗(yàn)方法

　　1.1 使用設(shè)備帶有計(jì)算機(jī)連續(xù)監(jiān)控并能自動(dòng)調(diào)節(jié)液氮進(jìn)入量妓忍、自動(dòng)升降溫的深冷處理箱虏两。

　　1.2 處理過程

　　從某粉末冶金廠取一批機(jī)加工好后襯板鑲條，規(guī)格為江陰長隆45X95,鑲條材料經(jīng)正常的淬火+150°低溫回火后世剖，盡快進(jìn)行深冷處理充贿，深冷溫度分別有-100°、-120°菲贝、-140°差炮、-160°和-196°，保溫時(shí)間分別有1h, 2h, 4h和8h,深冷處理后的鑲條都經(jīng)低于150°的溫度回火威跟，保溫時(shí)間均為1h,并分別測定其硬度戴砍。把經(jīng)深冷處理的芯棒與同批熱處理而未經(jīng)深冷處理的芯棒共同裝機(jī)測定其壽命，分別用不同的試驗(yàn)材料裝在同一套模具上進(jìn)行試驗(yàn)往茄，將試驗(yàn)?zāi)＞甙惭b在納薩蒂(NASSETTI)PH680壓機(jī)上枯邓，試驗(yàn)在同樣的粉料和均勻的壓力條件下進(jìn)行。每間隔4萬次檢查鑲條的磨損情況朴魁，并用低位放大鏡分別觀察處理工藝不同的鑲條的磨損形貌酣夫。

　　經(jīng)過深冷處理后押赋，材料穩(wěn)定性得到提高牙娇，有害應(yīng)力得到減小若又，鑲條襯板的使用壽命有所提高。一般普通襯板的模具單面使用壽命為15萬-20萬次粱快，而使用經(jīng)過深冷處理的鑲條襯板秩彤，在同樣的粉料和沖壓條件下，其模具的單面使用壽命約為100萬次事哭。

　　3 結(jié)果分析

　　在深冷處理過程中組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化漫雷，殘余奧氏體量減少。殘余奧氏體中合金元素鳍咱，特別是碳元素起著強(qiáng)殘余奧氏體的作用降盹，因而需要較多的能量才能促使剪切機(jī)理來產(chǎn)生馬氏體，深冷處理就是利用過冷度來增加馬氏體轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力谤辜，隨著深冷溫度降低蓄坏，過冷度增加，馬氏體轉(zhuǎn)變越完全丑念。在冷卻過程中殘余奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變速度涡戳，不取決與時(shí)間，而與過冷度有關(guān)脯倚，即殘余奧氏體量只與深冷溫度有關(guān)渔彰。另外，深冷處理還可以析出細(xì)小碳化物鸯流，細(xì)化組織結(jié)構(gòu)胯挚。深冷處理提高材料性能的原因分析如下：

　　①它使硬度較低的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)檩^硬的蘸暮、更穩(wěn)定的曼砾、耐磨性和抗熱性更高的馬氏體；

　“镁荨②通過超低溫處理跑著，使被處理材料的晶格具有更加廣泛分布的硬度較高、粒度更細(xì)化的碳化物微粒接纽；

　∶呕稀③在金屬晶粒中可產(chǎn)生更均勻、更微小阶铝，且?guī)в懈竺芏鹊奈⑿〔牧辖M織熏盲；

　　④由于有附加微碳化物粒子和更細(xì)密的晶格惊也，故導(dǎo)致了更密集的分子結(jié)構(gòu)券雕，使材料內(nèi)部微小的空洞被大大減少；

　⊥程ā⑤材料經(jīng)超低溫處理后內(nèi)部熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力大為降低雕擂，從而有效的減少了造成鑲條產(chǎn)生裂紋的可能性啡邑；

　　⑥在被處理的材料中井赌，由于其電子動(dòng)能的減少而使分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的組合谤逼。

　　對于本次試驗(yàn)，深冷處理減少了殘余奧氏體量仇穗，增加了鑲條在擠壓過程中在亞表層萌生裂紋的難度流部，同時(shí)由于殘余奧氏體量減少以及細(xì)小碳化物析出和組織細(xì)化，使犁削難度增加纹坐。因此枝冀，鑲條經(jīng)深冷處理后，增加了抗疲勞磨損和磨粒磨損的能力耘子，從而提高了鑲條壽命宾茂。如果深冷處理溫度較高(高于一160)，過冷度較小拴还，殘余奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變的能量不足跨晴，殘余奧氏體量較多，表現(xiàn)在鑲條硬度幾乎不變症影，鑲條壽命提高不多曹是。在較低溫度下深冷處理，只要保溫時(shí)間足以使芯棒冷透不小于2h)垦亲，殘余奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變就較為完全房睁，但馬氏體中析出的細(xì)小碳化物的量隨著保溫時(shí)間的延長而緩慢增加。因此常迹，鑲條壽命也隨保溫時(shí)間延長而緩慢增加侈吨。如果考慮到隨著保溫時(shí)間延長，鑲條深冷處理的成本也增大奖卒，那么取保溫時(shí)間為2-41最適宜均膛。

　　4 結(jié)論

　　通過對鑲條進(jìn)行深冷處理，可以增強(qiáng)鑲條材料的抗磨性淘巩、強(qiáng)度服英、韌性和抗沖擊性，提高抗疲勞強(qiáng)度和消除內(nèi)應(yīng)力遇穷，大大延長了模具的使用壽40%同時(shí)探橱，由于使用了鑲嵌式結(jié)構(gòu)，對襯板基體材料的要求有所降低绘证，從而降低了制造成本隧膏，提高經(jīng)濟(jì)效益。

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