深冷保温时间对三维正交Cf/Al复合材料显微组织与力学性能的影响

采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数为50%的三维正交Cf/Al复合材料,主要研究了深冷保温时间对复合材料残余应力、致密度、组织及力学性能的影响,并分析了其影响机理。结果表明,深冷处理改善了三维正交Cf/Al复合材料的显微组织,提高了其致密度,且对三维正交Cf/Al复合材料的残余应力、力学性能有显著的影响。经过深冷处理后,三维正交Cf/Al复合材料的残余应力降低,且随深冷保温时间的增加,残余应力值不断降低。而且深冷处理显著提高了三维正交Cf/Al复合材料的抗拉强度和弹性模量,经36h深冷处理的三维正交Cf/Al复合材料的抗拉强度和弹性模量达到841.33 MPa、132.19GPa,较铸态下的738.85 MPa、105.80GPa分别提高了13.9%、24.9%。经过深冷处理后,显微组织的改善及残余应力的释放是三维正交Cf/Al复合材料力学性能提高的主要原因。     

深冷处理对SiCp/A356复合材料力学性能的影响

采用熔铸搅拌法制备了SiCp质量分数为38%的A356铝基复合材料,研究了深冷处理和深冷处理循环次数对铝基复合材料力学性能的影响.试验表明.深冷处理使铝基复合材料的屈服强度和抗拉强度提高了约10%,深冷处理循环次数对力学性能影响不大.对复合材料的微观形貌观察和EDAX分析表明,在深冷过程中有Si相和其他超微第二相的析出,观察了扫描断口,发现增强相在断裂过程中产生了规则的解理面,复合材料的断裂主要是增强相的解理断裂和基体的撕裂.     

退火及深冷处理对2.5D-C_f/Al复合材料残余应力及力学性能的影响

选用碳纤维2.5D织物为预制体,ZL301为基体合金,采用真空压力浸渗法制备了碳纤维体积分数为49%的2.5D-C_f/Al复合材料。主要对浸渗的复合材料进行退火和深冷处理,研究退火及深冷处理对2.5D-C_f/Al复合材料残余应力及力学性能的影响。结果表明,退火及深冷处理都能够显著降低2.5D-C_f/Al复合材料的残余应力,但深冷处理后残余应力释放更为彻底且残余应力状态发生改变。深冷处理后的复合材料的抗拉强度提升约13.4%,这是因为复合材料低温下体积收缩致使孔隙闭合及残余应力降低所导致,而退火处理的复合材料抗拉强度有所降低。     

深冷处理对Al2O3陶瓷颗粒纤维增强铝基复合材料的影响

采用预制件挤压铸造制备出Al2O3颗粒纤维双相增强Al基复合材料，采用X衍射仪和扫描电镜研究深冷处理对其显微组织及性能的影响。结果表明：复合材料经深冷处理后虽然硬度下降，但其抗拉强度提高，并表现出某些脆性断裂的特征。这与深冷处理前后Si相的变化有关。     

金属材料深冷处理技术研究进展

深冷处理作为一种有效提高材料性能的工艺,其研究已经从黑色金属领域走向有色金属。综合现有文献,总结了金属材料及其合金深冷处理的研究进展,简述了深冷处理技术的工艺和机理,并结合国内外研究现状提出了一些展望。     

深冷处理对15%SiCp/2009铝基复合材料组织与力学性能的影响

采用硬度测试、X射线衍射物相分析、力学性能测试和透射电镜(TEM)观测等方式,研究长时间深冷处理对固溶-时效处理的碳化硅颗粒增强铝基复合材料组织与性能的影响,并从材料组织角度分析了深冷处理改善碳化硅颗粒增强铝基复合材料力学性能的机理。结果表明,与未经深冷处理的时效态铝基复合材料相比,经深冷处理的铝基复合材料试样提前2 h达到硬度峰值,约211.7 HV0.1,且整个时效阶段硬度均高于未深冷处理试样;时效早期(欠时效)阶段,经深冷时效处理的颗粒增强铝基复合材料试样组织中存在细小且均匀分布的针状析出相,而对比时效试样组织未见明显析出现象; 过时效阶段中,深冷-时效试样与时效试样均存在大尺寸析出相,且后者析出相尺寸、分布明显不均匀,但两者的力学性能随时效时间的延长而趋于近乎一致,说明深冷处理的影响降低。     

深冷处理对Al2O3陶瓷铝基复合材料耐磨性的影响

采用预制件-挤压铸造法制备出Al2O3颗粒及纤维双相增强Al基复合材料，并进行磨损实验，采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）研究了在高载荷条件下经固溶时效处理的复合材料在循环深冷处理前后的磨损性能。结果表明，深冷处理能有效提高复合材料的耐磨性能；双相增强和体积变化能有效抑制磨粒和粘着磨损。     

深冷处理对Cu46 Zr46 Al8非晶复合材料组织与性能的影响

利用铜模吸铸法在一定冷却速度下成功制备了树枝晶均匀分布的Cu46Zr46Al8非晶复合材料,并对其进行深冷处理,研究了深冷处理对其组织和力学性能的影响.结果表明,深冷处理使Cu46Zr46Al8非晶复合材料中晶体相B2 CuZr相晶粒显著细化,CuZr相形貌也发生明显改变,由原先的树枝状变为板条状,经分析板条状相为B19' CuZr相.微观结构的改变促使复合材料的室温力学性能得到显著改善,深冷8 h后其显微硬度和压缩断裂强度提高幅度最大,分别提高了14.67%和34.63%.     

深冷处理对连续C_f/ZL301复合材料拉伸强度与残余应力的影响

选用M40石墨纤维(6K)和ZL301铝合金作为增强体和基体,采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数40%的单向连续C_f/ZL301复合材料,研究冷处理及退火处理对连续C_f/ZL301复合材料的拉伸强度和残余应力的影响。结果表明:液氮深冷处理12、24和48 h后可以提高连续C_f/ZL301复合材料的拉伸强度,其中经液氮深冷处理12 h的复合材料强度提高幅度最大,较铸态提高13.5%;干冰冷处理对连续C_f/ZL301的拉伸强度影响不大;而退火处理使连续C_f/ZL301复合材料的强度下降18.6%。影响复合材料拉伸强度的原因应是不同的处理工艺产生的由体积收缩导致的孔隙闭合效应程度不一以及在不同程度上改变复合材料的残余应力。     

硬质合金的深冷处理工艺及其研究进展

简要介绍了程控深冷处理装置,分析探讨硬质合金深冷处理工艺的基础理论研究;综述了目前硬质合金深冷处理的应用现状及其研究进展,并展望了硬质合金深冷处理的发展前景及发展方向。     

Performance evaluation of cryogenically treated tungsten carbide tools in turning

This paper describes a study on the effects of cryogenic treatment of tungsten carbide. Cryogenic treatment has been acknowledged by some as a means of extending the tool life of many cutting tool materials, but little is known about the mechanism behind it. Thus far, detailed studies pertaining to cryogenic treatment have been conducted only on tool steels. However, tungsten carbide cutting tools are now in common use. The main aim of this study is to analyze the differences in tool performance between cryogenically treated and untreated tool inserts during orthogonal turning of steel. This will aid in the quest for optimal cutting conditions for the turning of steel using these inserts, and will also enhance the understanding of the mechanism behind the cryogenic treatment of tungsten carbide, and the changes in its properties after cryogenic treatment. In the process of ascertaining these findings, it was shown in this study that under certain conditions, cryogenic treatment can be detrimental to tool life and performance. It was also shown that cryogenically treated tools perform better while performing intermittent cutting operations.     

磁场深冷处理对42CrMo钢耐磨性的影响

基于深冷处理提供的温度场和永磁体提供的匀强磁场,对42CrMo合金钢进行磁场深冷处理,并与常规工艺和深冷处理工艺进行了对比分析。结果表明:磁冷工艺在深冷处理工艺的基础上进一步提高了42CrMo钢的耐磨性,磁冷工艺处理材料的耐磨性较常规工艺和深冷工艺分别提高约26.7%和22.2%。这是由于深冷处理使得残留奥氏体进一步转化为马氏体;深冷处理也使得过饱和马氏体析出大量碳生成碳化物;深冷处理中磁场的存在对α-Fe晶格的作用使过饱和马氏体析出碳的方向得到优化,回火屈氏体在磁场方向致密聚集,耐磨性提高。     

30CrMo钢Q-P-T及深冷处理后的组织与性能

利用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)和力学性能测试等研究了不同深冷处理工艺对经Q-P-T工艺处理后30CrMo钢组织和力学性能的影响。结果表明,30CrMo钢最佳的Q-P-T+深冷工艺为:260℃淬火温度,400℃碳配分温度、60 s碳配分时间、-100℃深冷温度、1 h深冷保温时间和一次深冷。经最优的Q-P-T+深冷工艺处理后,30CrMo钢的碳化物的平均尺寸较小,残留奥氏体含量明显增加,残留奥氏体的体积分数约为7.9%,显微硬度约为482 HV,抗拉强度约为1629 MPa,强塑积约为20525 MPa·%,伸长率约为12.6%,其综合力学性能得到了较大幅度提高。     

深冷处理对Cr14Mn2V2高铬铸铁组织转变和磨损性能的影响

分别采用X射线衍射(XRD)、电子透射电镜(TEM)和磨损测量(WT)等方法研究了深冷处理对高铬铸铁显微组织和磨损行为的影响。深冷处理能有效地降低高铬铸铁中的残余奥氏体含量,促进细微碳化物的析出,但不能完全将奥氏体转化为马氏体。大量马氏体的形成和微小二次碳化物的析出,显著提高了高铬铸铁的耐磨性。当残余奥氏体含量约为15%时,材料的耐磨性能达到最好,残余奥氏体量较多或较少都不利于耐磨性的提高。结果表明,亚临界加深冷处理试样的磨损性能较未深冷的试样有较大的提高。     

深冷处理对T10A钢力学性能和耐磨性能的影响

通过改变深冷处理温度和时间,研究了不同深冷处理工艺对T10A钢力学性能和耐磨性能的影响。研究表明:深冷处理对T8A钢的强度和冲击韧性影响较小,但能提高T8A的硬度和耐磨性;不同工艺处理后硬度均能提高1 HRC左右,提高耐磨性的最佳处理工艺为-150℃保温6 h,其处理后耐磨性比未深冷提高了86%。      

Cryogenic properties of some cutting tool materials

Cutting tool materials belong to a group of nonductile materials. Chipping and breaking of the cutting edge and fracturing of the tool are common types of tool failure even under conventional machining conditions. This leads to a concern about whether cutting tool materials are able to maintain their strength and toughness and withstand the low-temperature thermal shock during cryogenic machining. The objective of this investigation was to study the behaviors of these kinds of materials at cryogenic temperatures. The results will also serve as a basis in selecting the suitable cutting tool materials for cryogenic machining and in determining the cryogenic strategy and optimum cutting conditions. Several representative cutting tool materials, such as five grades of commercial carbide-cobalt alloys and M46 highspeed steel, are investigated in terms of microstructural observation, impact testing, transverse rupture strength measurement, and indentation testing. It has been shown that carbide tool materials generally retain their strength and toughness as the temperature decreases to liquid nitrogen temperature. The behaviors of carbide tool materials at cryogenic temperatures can be explained in terms of the temperature effects on the binder phase.     

提高铜铬触头电寿命的研究

对铜铬触头材料进行－１９６℃深冷处理后,其组织明显细化,铜铬分布更趋于均匀,机械强度得以提高。在可拆真空灭弧室中进行的电试验证明,经深冷处理后的电极触头耐电弧烧蚀得到极大改善。     

深冷处理对镐型截齿硬度、耐磨性和冲击性能的影响及其优化

在镐型截齿传统钎焊—热处理工艺中引入深冷处理技术,形成钎焊—热处理—深冷处理新工艺,并以深冷温度和深冷时间为深冷处理主要工艺参数,使用全因子方法设计深冷处理试验方案,测试镐型截齿齿头部位和齿体部位硬度,测试镐型截齿齿体冲击性能,对镐型截齿整体进行截割岩料试验测试耐磨性,以研究深冷处理对镐型截齿硬度、耐磨性和冲击性能的影响规律,并寻求最优深冷处理工艺。结果表明,深冷处理对镐型截齿硬度影响不显著,对冲击性能有轻微不利影响,但显著提高了镐型截齿的耐磨性。镐型截齿综合性能最优时的深冷处理工艺为深冷温度-196 ℃、深冷时间12 h,此时冲击吸收能量仅降低1.2 J,而耐磨性提高41.6%。     

13X15H4AM3-Ⅲ不锈钢热处理工艺研究

为了研究热处理工艺对13X15H4AM3-Ⅲ不锈钢硬度的影响,进行了多次冰冷处理、冰冷处理+深冷处理和时效工艺试验以及金相和硬度检验。结果表明,通过1070℃固溶处理+冰冷处理+液氮深冷,以及470℃×2 h时效处理后,材料硬度达到了≥46 HRC的较高值,热处理后轴向尺寸涨大0.4%,并用国产化材料进行了验证。