硬質(zhì)合金的深冷處理工藝遵從傳統(tǒng)深冷處理“降溫—保溫—復(fù)溫”的工藝過(guò)程。因此深冷處理溫度、保溫時(shí)間、深冷循環(huán)次數(shù)、升降溫速率等工藝參數(shù)對(duì)硬質(zhì)合金的處理效果有顯著影響。以下結(jié)合深冷后硬質(zhì)合金性能的變化，分析各個(gè)工藝參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能的影響及潛在規(guī)律。

硬質(zhì)合金的深冷處理研究：

試驗(yàn)設(shè)備：環(huán)儀儀器 液氮速凍機(jī)

測(cè)試樣品：YG20硬質(zhì)合金

1.深冷處理溫度

對(duì)YG20硬質(zhì)合金分別進(jìn)行-80℃的普通冷處理和-140℃、-196℃的深冷處理，結(jié)果表明：

普通冷處理對(duì)YG20硬質(zhì)合金抗彎強(qiáng)度的影響很小，而深冷處理后其抗彎強(qiáng)度分別提高了9.2%（-140℃）和6.2%（-196℃），說(shuō)明深冷處理有效地提高了硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度，然而抗彎強(qiáng)度并非隨著深冷處理溫度呈線性變化規(guī)律，深冷處理溫度為-140C時(shí)YG20硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度獲得最佳的優(yōu)化效果。

2.深冷保溫時(shí)間

對(duì)硬質(zhì)合金進(jìn)行-196℃深冷處理，保溫時(shí)間分別為2h、12h、24h，結(jié)果表明：

硬度和斷裂韌性都在深冷12h后分別達(dá)到最大值和最小值，其中最大硬度提升20%，而斷裂韌性由25.7MPa·m降至19.6MPa·m。該結(jié)果說(shuō)明，在適合的溫度下，當(dāng)硬度具有最佳效果的同時(shí)，其他性能可能達(dá)不到預(yù)想效果，因而針對(duì)不同的性能須進(jìn)一步制定相應(yīng)的深冷保溫時(shí)間等工藝參數(shù)。

3.深冷循環(huán)次數(shù)

硬質(zhì)合金分別進(jìn)行1、2、3、5次的2h深冷處理發(fā)現(xiàn)，循環(huán)深冷處理并沒(méi)有提高材料的抗壓強(qiáng)度，反而使其隨著循環(huán)次數(shù)的增加而降低。目前，循環(huán)深冷處理對(duì)硬質(zhì)合金性能的影響機(jī)制尚不明確，須進(jìn)一步深入研究。

4.升降溫速率

將硬質(zhì)合金置于程序可控的液氮速凍機(jī)中，利用低溫氮?dú)馀c材料的對(duì)流換熱及其汽化潛熱進(jìn)行精確、緩慢降溫，其中升降溫速率控制在0.5~2℃/min之內(nèi)。

綜上所述，深冷處理能夠有效提高硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和韌性，但是對(duì)其硬度的影響不明顯。深冷處理后硬質(zhì)合金力學(xué)性能的改善程度與深冷處理工藝密切相關(guān)。傳統(tǒng)深冷處理工藝觀念認(rèn)為，升降溫速率越慢（0.5~2℃/min）、深冷處理溫度越低（-196℃）、保溫時(shí)間越長(zhǎng)（12h以上），則硬質(zhì)合金材料在極低溫環(huán)境下的組織轉(zhuǎn)變更完全，應(yīng)力分布更均勻，從而力學(xué)性能改善更顯著。

如有產(chǎn)品的深冷處理疑問(wèn)，可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。