深冷处理技术在煤机制造中应用分析

阎爱民

摘 要：深冷处理技术是热处理工艺在冷却过程中的一种延续，它是和热处理过程相逆，却起到异曲同工作用的热处理过程的延伸。它在实际应用中具有改善材料的力学性能和使用寿命、减小变形，而且操作简便、不破坏工件、无污染、成本低的特点。文章从深冷处理技术应用现状、特点分析，论证了技术工艺原理，实际应用分析对比，最后分析了技术的拓展应用领域。

关键词：深冷处理技术；煤机制造；铸件加工；质量寿命

中图分类号：TG156.91 文献标识码：A

f1 深冷处理技术应用现状

目前来看，深冷处理技术它作为材料热处理的一种延续，不仅仅取决于深冷处理的工艺，也取决于深冷处理间的相互搭配的工艺，从这一方面来说也增加了深冷处理技术稳定使用的难度。但是即便这样它的应用与发展也取得了很多的成效，比如说目前已得到很多企业的大力推广使用，像主要用于机械制造产业中的热作模具、冷作模具，油嘴、轴承等的加工，可以说如果没有深入机理的分析研究就没有办法把深冷处理对有关材料性能的影响做透彻的分析比对。

2 深冷处理技术概述

现在在工业使用中的深冷处理技术，就是用-196℃液态的氮作为冷却介质，再将淬火后的金属材料冷却，但这个过程要持续进行，最终达到远低于室温的特定温度，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。而经过这样的技术处理后，能明显的提高金属工件的耐磨性、韧性和尺寸稳定性，促使工件的使用寿命成倍地提高。比如表1给出的是几种工件经过深冷处理技术加工后的使用寿命对比情况。

表1给出的是几种工件经过深冷处理技术加工后的使用寿命对比

3 深冷处理技术工艺分析

3.1 结构原理分析。现在的深冷处理技术的原理已被众多的应用到军工、煤机制造，航空航天等主要领域中，它一般具有精密度高，冷却介质成本低等特点，而在煤机制造行业中轴承，减速器齿轮，截割头等鑄件采用的这个技术已把使用寿命提高到了200%以上，这项技术因为它可以把产品尺寸灵活定制深受企业的欢迎。我们把它的原理图表示如图1所示。

从这个图示中我们还可以得出，随着现在科技信息的飞速发展，现在大多数使用的深冷处理技术的方法是可行可靠的，它在实际生产中的实现过程是可以控制的。

它在工作中，深冷处理技术会让马氏体填补内部空隙，使得金属表面更加密实，使耐磨面积增加，晶格更小，合金成分析出均匀，淬火层深度增加，而且不仅仅是表面，使翻新次数增加，寿命进步。处理后的金属磨损形态与未深冷的金属明显有不同，这在一定意义上说明它们的磨损机理不同。

另外在消除残余奥氏体中，残余奥氏体会随着时间的推移进一步马氏体化，在马氏体转变过程中，会引起体积的膨胀，从而影响到尺寸精度，并且使晶格内部应力增加，严重影响到金属性能，深冷处理一般能使残余奥氏体降低到2%以下，消除残余奥氏体的影响。同时，由于深冷时马氏体的收缩迫使晶格减少，驱使碳原子的析出，而且由于低温下碳原子扩散困难，因而形成的碳化物尺寸达纳米级，并附着在马氏体孪晶带上，增加硬度和韧性。

3.2 深加工分析对比。近年来，随着企业的不断使用，一些煤机制造加工件中它的耐磨性一般都提高到了40%以上，对煤机制造中产品使用寿命短等因素提供了一个较为理想的解决方案。我们给出两种不同的材料经过这种技术深加工后的使用寿命进行对比。其中表2是我们常用的煤机制造加工模具经过深冷技术处理后的情况，表3是另外一种采用不同回火和不经回火的铸件经过此技术的使用寿命情况。

4 深冷处理技术应用拓展

现在随着学科及工业应用领域的扩大，深冷处理技术已经拓展到硬质合金、有色金属及复合材料等方面了。比如说应用于双金属锯条方面。在具体应用中不仅可提高钢材的红硬性、耐磨性，同时还提高它的塑性和抗疲劳性能，延长刀具的使用寿命。

同时还应用于硬质合金材料方面。经它的处理后材料耐磨性显著提高，其原因在于深冷处理使得硬质合金中的碳化物分布更均匀，而且Co相可能发生了收缩或者致密化，从而使Co相对WC硬质相的粘结更牢固，提高了刀片的热传导能力，减少了后刀面的磨损，延长刀具使用寿命。

结语

经过上文的分析，我们最终得出深冷处理技术作为一项成熟的技术现在已被广泛地应用于煤机制造加工业中，它的操作简便，工艺方法简单也符合了环保技术的要求，同时在生产中既实现了复杂结构的设计又实现了金属材料内在的深度挖掘，在不久的将来这项技术会对煤机制造加工业带来很大的经济效益。

参考文献

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[2]韩斌慧.深冷处理技术在煤机制造中的应用探讨[J].装备制造技术，2008（01）.

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[4]韩斌慧.深冷处理技术在煤机制造中应用探讨[J].装备制造技术，2014（01）.