冰冷處理的機理

    當鋼中含碳及合金元素較多時（AI、Co除外）馬氏體轉變終止點將降到0℃以下低溫，淬火后組織中含有較多數量的殘余奧氏體。為使殘余奧氏體轉變為馬氏體可將淬火后的工件置于寒劑或制冷機中繼續冷卻，統稱為冷處理。冰冷處理是溫度在-80℃左右的冷處理，多應用于刀具、量具、精密軸承和其它尺寸精度要求較高的工件上，以提高硬度、耐磨度、尺寸穩定性等。

    冰冷處理溫度應根據鋼材的化學成分（Mf點）來選定。冰冷處理應在淬火后進行，避免長期放置導致殘余奧氏體產生穩定化而影響冷處理效果。一些形狀復雜的工件為避免冷處理時產生裂紋，可經一次回火后再冷處理。對于一些尺寸穩定性要求更高的工件，如螺紋量規等，常需兩次冷處理。冷處理必須進行回火或時效，以消除所形成的應力及穩定新生成的馬氏體組織。工件在冰冷處理時，只當其心部達到寒劑溫度即可（一般1～2h）。冰冷處理后工件從設備中取出，在空氣中緩慢升溫至溫至室溫后，再進行回火處理。

    冷處理技術是近年來興起的一種改善金屬工件性能的新工藝。所謂深冷處理，就是用液氮（－196℃）作為冷卻介質將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續下去，達到遠低于室溫的某一溫度，促使常規熱處理后所存在的殘余奧氏體得到進一步轉化，從而改善金屬材料性能。深冷處理后能明顯提高金屬工件的耐磨性、韌性和尺寸穩定性，使工件的使用壽命成倍地提高。
深冷處理針對黑色金屬的改善主要在以下幾方面：
提升工件的硬度及強度
提高工件的耐磨性

金屬材料冷處理設備作用機理如下：
1、提升工件的硬度及強度
深冷處理某種意義上是淬火的延續，讓Mf點較低材料繼續完成A向M的轉變，在常規淬火后，有些材料殘余奧氏體可達25%，甚至更高，通過繼續轉變，通常可以提**RC1-3度，多時甚至可達HRC5-6度。馬氏體基體析出納米級別的超細碳化物，微量提升了工件的硬度。上海交大的錢士強用16Mn實驗，基本撇開了殘奧轉變的影響，經多次深冷的工件相比未深冷的硬度提高了HRC約1.5度，說明彌散分布的超細碳化物對組織起到了彌散強化的作用。根據材料手冊，材料硬度在HRC50以上時，我們可以看到硬度每提升HRC0.5度，鉻鋼、鉻釩鋼及鉻鉬鋼的抗拉強度通常提高幅度在30MPA左右。

2、提高工件的耐磨性
硬度提升，馬氏體比奧氏體顯而易見的更耐磨。像W18CR4V\CR12等材料，當硬度從HV600提升到HV800時，其相對耐磨性分別提升大約15%至20%。大量析出并彌散分布在馬氏**錯線和孿晶帶上的超細碳化物，對馬氏體基體起到釘扎和支撐的作用，即使深冷有時并未明顯提升工件硬度，但我們可以明顯看到其耐磨性的提升。對高碳高合金工件來說，耐磨性提升50%還是比較多見的。 

深冷處理--作用：

可析出超細碳化物，提高工件的耐磨性；可細化晶粒，提高工件的沖擊韌性。

可轉變殘奧，提高工件的硬度和耐磨性，穩定工件的尺寸。

可成倍提高馬氏體不銹鋼的抗蝕性，提高工件的拋光性能。

可改善有色金屬的導電能力和抗蝕性。

可減少模具變形、開裂。提高工件的尺寸精度。

工作溫度：+200℃~-196℃可設定，箱內zui低溫度≤-196℃，zui大降溫速度≥50℃\min，

控溫精度升溫、降溫、恒溫±1℃，溫度場均勻性±1℃。

控制器能夠完整的記錄整個運行曲線。