一、 什么是深冷處理?

　　深冷處理是將金屬在 -150 ℃下進(jìn)行處理，使柔軟的殘余奧氏體幾 乎全部轉(zhuǎn)變成高強(qiáng)度的馬氏體， 并能減少表面疏松， 降低表面粗糙度 的一個(gè)熱處理后工序，當(dāng)這個(gè)工序完成后，不僅僅是表面，幾乎可以 使整個(gè)金屬的強(qiáng)度增加，耐磨性增加， 韌性增加， 其他性能指標(biāo)改善， 從而使得模具和刀具翻新數(shù)次后仍然具有高的耐磨性和高的強(qiáng)度， 壽 命成倍增加。而未進(jìn)行深冷處理的刀剪產(chǎn)品， 翻新后壽命會(huì)顯著降低。深冷處理不僅應(yīng)用于刀剪產(chǎn)品，而且能應(yīng)用于制作刀剪產(chǎn)品的模具 上，同樣可以使模具壽命顯著提高。

　　二、 深冷處理的機(jī)理

　　1 、 消除殘余奧氏體：一般淬火回火后的殘余奧氏體在 8～ 20 %左右，殘余奧氏體會(huì)隨 著時(shí)間的推移進(jìn)一步馬氏體化， 在馬氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中， 會(huì)引起體積的膨脹，從而影響到尺寸精度，并且使晶格內(nèi)部應(yīng)力增加，嚴(yán)重影響到 金屬性能，深冷處理一般能使殘余奧氏體降低到 2 %以下，消除殘余奧氏體的影響。如果有較多的殘余奧氏體，強(qiáng)度降低，在周期應(yīng)力作 用下，容易疲勞脫落，造成附近碳化物顆粒懸空，很快與基體脫落， 產(chǎn)生剝落坑，形成較大粗糙度的表面。

　　2 、 填補(bǔ)內(nèi)部空隙，使金屬表面積即耐磨面增大：深冷處理使得馬氏體填補(bǔ)內(nèi)部空隙， 使得金屬表面更加密實(shí)，使耐磨面積增加，晶格更小，合金成分析出均勻，淬火層深度增加，而 且不僅僅是表面，使翻新次數(shù)增加，壽命提高。

　　3 、 析出碳化物顆粒：深冷處理不僅減少殘余馬氏體， 還可以析出碳化物顆粒， 而且可 細(xì)化馬氏體孿晶，由于深冷時(shí)馬氏體的收縮迫使晶格減少， 驅(qū)使碳原 子的析出， 而且由于低溫下碳原子擴(kuò)散困難， 因而形成的碳化物尺寸 達(dá)納米級(jí)，并附著在馬氏體孿晶帶上，增加硬度和韌性。深冷處理后金屬的磨損形態(tài)與未深冷的金屬顯著不同，說(shuō)明它們的磨損機(jī)理不 同。深冷處理可以使絕大部分殘余奧氏體馬氏體化， 并在馬氏體內(nèi)析 出高彌散度的碳化物顆粒， 伴隨著基體組織的細(xì)微化，這種改變無(wú)法 用傳統(tǒng)的金屬學(xué)， 相變理論來(lái)解釋， 也不是以原子擴(kuò)散形式來(lái)進(jìn)行的， 在-150 ℃～- 180 ℃下， 原子已經(jīng)失去了擴(kuò)散能力， 只能以物理學(xué) 能量觀點(diǎn)來(lái)解釋， 其轉(zhuǎn)變機(jī)理目前尚未研究清楚。因此有待人們進(jìn)一步探討。

　　三、 深冷處理的效果

　　1 、 減少熱處理零件殘余應(yīng)力;

　　2 、 使金屬基體組織更加穩(wěn)定;滿足高精度零件的尺寸要求;

　　3 、 提高金屬材料的強(qiáng)度、增加韌性;

　　4 、 提高硬度，可以使最終硬度提高約 HRC1 ～ 2 ;

　　5 、 可以使零件的紅硬性顯著增加;

　　深冷處理作為金屬零件淬火后處理的一道重要工序，作為能夠消除金屬零件內(nèi)的殘余奧氏體，使零件尺寸穩(wěn)定性提高，同時(shí)提高金屬零件的機(jī)械性能的一種方法，廣泛應(yīng)用于軸承，軸類零件、精密配合零件等的真空熱處理后續(xù)處理，也是零件縮裝的一種很有效辦法。

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