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液氮深冷箱是一种无污染，不易泄漏，操作容易，可自动控温，较低可获得-196℃低温的制冷设备，制冷原理的原理如下：，液氮进入深冷柜后，经喷管喷出，由于箱体温度高于液氮温度，所以它很快气化，并且体积膨胀、使气温下降，轴流风机将低温氮吹入工作室，使工件冷却，液氮浸泡法是近年来国外发展起来的，此方法使用十分方便，但是工件浸入液氮的瞬间，将受到极大的热冲击，不适于合金钢、高碳钢的冷处理，处理时工艺参数也无法调整，不能满足各种材料冷处理的要求。
液氮深冷箱之所以可以用来对金属材料进行处理，主要是因为金属材料本身会有一些特性，比如金属材料在超低温的环境之下，会发生一种叫做冷脆的现象，这种现象就意味着金属材料在温度不断降低的情况下，其屈服强度会慢慢的增强，制冷方式的不同：本设备是将液氮直接喷在试验箱箱体内部，液氮在试验箱内部吸热蒸汽化，带走热量，使试验箱降温;而高低温试验箱则是将制冷系统的蒸发器设计在试验箱内，经过节流装置的制冷剂在蒸发器内部(不是直接进入试验箱)蒸发汽化，吸收蒸发器外围的热量，使试验箱降温。
室温停留时间愈长，奥氏体稳定化愈严重，效果愈差，马氏体转变主要发生在连续冷却过程中，和淬火时一样，工件达到深冷箱温度后，转变即告完成，不需保温，但是为使批量装料时所有工件的心部都能达到温度，可根据情况保温1～3h，不应在工件冷至室温之前进行，对于形状复杂、尺寸较大的工件应随设备一起由室温降至处理温度，以防止工件开裂，液氮深冷箱结束后，工件应在空气中缓缓回升至室温，未到室温不能进行回火，到达室温后应及时回火，这能防止零件开裂。
