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将淬火工件由常温继续冷却到更低的温度,使残余奥氏体转变为马氏体的热处理操作称为冷处理。冷处理的目的是为了提高钢的硬度和耐磨性,稳定工件尺寸,主要用于轴承、工具以及部分渗碳件等。
一般把钢铁材料经过普通的热处理后进一步冷却到摄氏零度以下某一温度(通常为0~-80℃)的处理方法称为普通冷处理或冰冷(subzero)处理;而把低于-130℃以下(通常为-130~-196℃)的冷处理叫做深冷(cryogenic)处理,深冷处理又常称为**低温处理。
深冷处理是将被处理工件置于特定的、可控的低温环境中,使材料的微观组织结构产生变化,大朗真空热处理,从而达到提高或改善材料性能的一种技术。被处理材料在低温环境下由于微观组织结构发生改变,横沥真空热处理,宏观上表现为材料的耐磨性、尺寸稳定性、屈服强度、抗拉强度等方面的提高。应用行业包括航空航天、精密仪器仪表、摩擦偶件、工模具、量具、纺织机械零件、汽车工业和科学等领域。深冷处理可以使得、摩托车、轮船、滑雪撬、小型等上的发动机零部件的使用寿命大大延长。
随着制冷技术的发展,在上世纪三十年代出现了深冷处理技术。1939年俄罗斯人提出了深冷处理的概念,但由于当时低温深冷技术尚不完善,真空热处理,在较长时间内只是在理论上进行探讨,茶山真空热处理,在实验室进行摸索。
美国路易斯安娜理工大学F.Barron在六十年代末对五种不同合金钢进行了研究。通过对比未冷处理、低温-84℃处理的和-190℃深冷处理后的试样发现,低温处理后试样的磨粒磨损发生了较为显著的变化,而硬度变化不明显。
20世纪60~70年代是深冷处理技术的发展时期,深冷处理技术已经进入了产业化阶段。在这一时期,对深冷处理过程中的降温速度、保温时间和回升速度等工艺参数进行了大量的实验和理论分析,以期优化深冷处理效果。
随着电子显微镜、X射线衍射等表征手段的发展,人们可以更加清晰地观察和分析金属材料在深冷处理后的微观结构和相变规律,从而为深冷处理技术的进一步发展奠定了基础。