液氮深冷处理经验

damasteelfan

此篇文章不涉入多少深冷基础原理、理论， 因为我不是热处理工， 只是自己热处理时深冷部分的使用经验， 希望能够对刀具钢材热处理的刀友有点作用。

深冷可以将热处理后钢材内的残余奥氏体尽可能多地转变为马氏体， 深冷过程可以增加硬度， 减少内应力，起到部分时效作用。（都是书上卖的）

深冷分类：（不知别人如何分类， 我自己规定的， 如果有此类分类， 我的分类作废）
低温冰箱
干冰
液态气体

低温冰箱，常常指－80C°冰箱， 低于大多数钢材Mz点的温度。 但低温冰箱耗能、价格极高， 属于较大的工业设备， 不讨论。
干冰，即固态二氧化碳，可达－78.5C°， 我没有用过， 原因是温度还达不到某些马氏体不锈钢的Mz点。
液态气体， 温度极低， 其中液氮温度－196C度， 低于任何现有钢材的Mz点。氮气在空气中比例最高，任何制氧厂都能提供， 成本最低， 无毒、无排放污染（来自空气，回到空气）。

1. 我的液氮深冷处理设备
  一个大小、形状和家用液化气罐相似的罐子， 开口－平常用一个带泡沫类圆柱的盖子盖上， 口径50mm， 容积10升， 每次加满10升需40元， 可保存50天。
  这个罐子是给医药、养殖方面用的， 用来作低温存储容器， 保存精液、卵子等等的。价格大约1.3k（不知此处发价格是否犯规）
（照片现在没有， 以后上。）
  其余设备 － 没有了
2. 深冷处理工艺
  a.深冷处理在热处理过程的时间
    可以在回火前，或者回火后。
    回火前作深冷， 好处是钢材硬度约比回火后深冷高1-2度（洛氏硬度），坏处是淬裂的可能性加大，如果淬火后的钢材作过矫直， 回弯的几率较大。 我的方法是淬火的钢材放置一段时间， 如果要当天做完，一般是两个小时， 否则放到第二天。
    第一次回火后再深冷， 比较安全， 基本没有淬裂、变形风险。
  b. 深冷所需时间
    有很多说法， 从10分钟到12小时。 我想，也许应该和钢材本身有关。所以，厂家给出10分钟， 我加到1小时。
    之所以没用12小时， 只因为场地较远， 为了热处理一点东西，驾车100多公里， 耗时两天也太辛苦， 所以必须1天做完。（比如， 昨天凌晨4点到晚21点， 就是热处理的）
  c. 开始深冷
    论坛里有刀友似乎就是作深冷设备的， 好像有间接降温的方法，以降低深冷淬裂的风险。我是将冷却到室温的钢材放入液氮罐， 钢材直接与液氮接触， 液氮立刻像开锅， 沸腾的液氮有时会跳出液氮罐口。不过几秒钟后液氮罐里就没有声音了。（最怕的是听到“嘎叭”一声， 一旦听到， 钢材肯定碎裂了，幸喜现在没有出现过）
    要深冷的钢材一般先栓根铁丝， 为此我买了10kg（少了不卖）的1mm铁丝， 裁成1.2m长， 一端系个套，缠绕二至三圈， 上端挽个栓驴套。 系铁丝有两个目的， 1. 好拿出来； 2. 下面说。
    把钢材缓慢放入液氮罐， 感觉钢材落到底部后， 稍稍提起一点， 然后把露出来的铁丝在罐口弯曲90°，可保证钢材悬挂半空， 减少弯曲可能性（我瞎猜的），同时也可以把罐子盖扣上， 减少液氮升华。
    等深冷时间到， 拿着外露的铁丝， 慢慢把钢材提出来就行， 没有什么说的。
  d. 深冷后处理
    有文献说快速升温，也有说缓慢自然升温， 我都采取过， 但没有测试手段检测何种方式更好。咱只是一个DIYer不是？
    缓慢升温 － 用铁丝缠绕在某个地方， 使钢材悬空， 再等若干时间，钢材表面的冰霜都化去，露出钢材本色就算结束，等到钢材到室温， 就可以接以后的回火工序了。（系铁丝的作用又多了一个，呵呵。）
    缓慢升温过程中， 钢材表面会迅速生成冰壳，冒着浓浓的白烟（接近钢材的空气产生的蒸汽）， 一般空气湿度越高，表面冰壳越厚，冰壳外的霜越高，升温时间越慢。
    快速升温 － 我是将深冷过的钢材直接放入水桶里， 几秒钟内， 你能看到钢材表面产生冰壳，随即迅速消失的景观。

3. 结束语
  没有了， 太习惯三段论了， 没有三好像拉下点什么。

附注：我的液氮罐深度约380mm， 口径50mm， 因此， 最大的处理长度是600多mm（掉个头来两次深冷， 我觉得没什么问题）， 宽度小于50mm。
其实， 宽度不是什么限制， 液氮罐有更大口径的， 困惑我的是液氮保存时间， 开口越小， 保存时间越长。 液氮虽然很便宜， 但得跑路去气体厂，有点烦。

又： 去气体厂加液氮， 很想往水桶里加水， 工人抱根管子往里浇水， 周围雾气漫漫，如果摆个pose，有点神仙感觉。
为了装满， 工人会装到一定时，装另外一个周转液氮罐， 直接拿起周转罐往你的罐子里倒。


文章很粗糙，也不讲道理， 大家随便看，随便批评。
欢迎补充！
图片会以后补！

[ 本帖最后由 damasteelfan 于 2007-12-28 23:49 编辑 ]

long

对楼主很敬佩，发的文章都是精华！

混子·

深冷 对刀具作用不大吧
印象中  量具  做深冷处理 ，增强尺寸稳定性。
深冷 可略微增加 工件硬度  加大内应力
深冷后  要做回火 。

虚幻人生

好文章呀～学习了～

蓝石头

教材呀,对了,那装液氮的设备学名叫什么呀

yuchi

原帖由 混子· 于 2007-12-28 23:58 发表
深冷 对刀具作用不大吧
印象中  量具  做深冷处理 ，增强尺寸稳定性。
深冷 可略微增加 工件硬度  加大内应力
深冷后  要做回火 。

把自己喜爱的刀刀处理到最好的程度，会很开心！

damasteelfan

原帖由 蓝石头 于 2007-12-29 00:00 发表
教材呀,对了,那装液氮的设备学名叫什么呀

就叫液氮罐， 好像是成都一家公司生产的。 我说的价格不算数， 好像我买的东西都付了高价。

ntz

总感觉深冷后材料会变脆，不知道是不是错觉
我的3V和V4都没有做深冷。以后有机会搞点国产D2，也亲手试试看，贵的材料实在冒不起险。
不过条件有限，也只能做液氮的。

ntz

LZ的条件太好了，家里设备太齐全了
好像线切割、热处理设备都齐全，开小型工厂都够

damasteelfan

原帖由 混子· 于 2007-12-28 23:58 发表
深冷 对刀具作用不大吧
印象中  量具  做深冷处理 ，增强尺寸稳定性。
深冷 可略微增加 工件硬度  加大内应力
深冷后  要做回火 。

也许和钢材有关， 深冷对刀具用途的马氏体不锈钢非常有用。

例如： 双立人就用深冷。
此外， 我接触了解的国内代工刀厂， 出口刀具（都是马氏体不锈钢类（欧美有些规定， 食品加工行业不能使用非不锈钢刀具。），无一例外被要求作深冷。 某刀厂甚至进口了真空炉、深冷连续处理生产线。

我作的钢材就是马氏体类不锈钢。

zabc

以后有机会，也弄个玩玩

一刃断魂痴情刀

好贴啊

syh

学习了,谢谢哥哥分享经验

混子·

原帖由 damasteelfan 于 2007-12-29 00:19 发表


也许和钢材有关， 深冷对刀具用途的马氏体不锈钢非常有用。

例如： 双立人就用深冷。
此外， 我接触了解的国内代工刀厂， 出口刀具（都是马氏体不锈钢类（欧美有些规定， 食品加工行业不能使用非不锈钢刀 ...

哦  其实我对工具钢比较有好感   

730626

原帖由 damasteelfan 于 2007-12-29 00:02 发表


就叫液氮罐， 好像是成都一家公司生产的。 我说的价格不算数， 好像我买的东西都付了高价。

:):),让你不讲价。看来弄个深冷罐也挺好玩要想点办法了

danados

时老哥现在可以称得上是专家了,实际操作中得来的经验,要比理论深刻,直接的多.

三刃

时兄的液氮罐是买现成的,价格和我这里差不多.
毕竟属于专用器具,所以比较贵.
但我问过专业人士,这东西可以自己做的.不是什么高技术含量的东西.
就是一个双层的筒子,内筒一定要是不锈钢的.(耐低温)
外筒就无所谓了,就是个壳子.铁皮或铁桶都可以.
然后用发泡剂在两层桶之间做保温,一定不要有空隙.要不就等着开锅吧.

建议保温层厚度8厘米以上,罐盖可以用不锈钢或聚四氟乙烯做.免得几天就冻坏了.
罐盖的提手捎长一点,操作的时候更安全些.

没作过深冷,但觉得最好是使用中间容器.
觉得最理想的是可以缓慢加入液氮,可以控制低温温度的容器
这样就可以把深冷的温度控制的比较精准了

hht1977

时兄篇篇精华，实践出真知．

有点事要出去，先占个坑！

三刃

补充下:
罐盖只是象茶壶盖一样放上去的,这东西不是压力容器.这点一定要注意
要保证内部升华的气体可以溢出.
要不估计日子久了会出危险的.
一般应该可以储存30-50天.看保温的效果了

占美

前几天我发什么液氮淬火还不知道哪个人把我的发言给删了，还说我胡扯，你看，现在不是又来帖子了