超深冷處理設(shè)備是一項(xiàng)在材料工程領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用的技術(shù)，通過將材料暴露在低溫度環(huán)境下進(jìn)行處理，可以改變其物理和化學(xué)性質(zhì)。
傳統(tǒng)的熱處理方法主要集中于提高材料硬度和強(qiáng)度，但隨著對(duì)功能性材料需求不斷增加，傳統(tǒng)方法已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)需求。超深冷處理作為一種新興且有效的技術(shù)，在改善材料性能方面顯示出了巨大潛力。
超深冷處理利用液態(tài)氮或液氫等低溫介質(zhì)來降低材料溫度至零下數(shù)十到數(shù)百攝氏度，在此過程中，晶體結(jié)構(gòu)重新排列并形成新的相組織結(jié)構(gòu)。這種相變過程能夠顯著提高材料硬度、耐磨性、耐蝕性以及抗疲勞性能。
一、產(chǎn)品概述
超深冷處理設(shè)備主要由液氮罐、液氮傳輸系統(tǒng)、深冷箱及控制系統(tǒng)組成。應(yīng)用中，深冷處理采用多次重復(fù)進(jìn)行。典型的工藝如： 1120℃油淬+-196℃×1h(2-4)次深冷處理+200℃×2h.回火處理。處理后的組織出現(xiàn)了奧氏體轉(zhuǎn)變，還從淬火馬氏體中析出高度彌散的與基體保持共格關(guān)系的超細(xì)碳化物，經(jīng)隨后的200℃低溫回火后，超細(xì)碳化物長大 彌散分布的ε碳化物，其數(shù)量和彌散度明顯增大。多次重復(fù)深冷處理，一方面使前一次深冷時(shí)由殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成的馬氏體中析出超細(xì)碳化物，另一方面，在淬火馬氏體中繼續(xù)析出微細(xì)碳化物。重復(fù)工藝可使基體的抗壓強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和沖擊韌性升高，提高了鋼的強(qiáng)韌性，同時(shí)使沖擊磨損的抗力明顯提高。
二、產(chǎn)品原理
深冷處理后，金屬材料(主要是工模具材料)的內(nèi)部組織的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而且還可使馬氏體內(nèi)析出彌散碳化物，這樣可消除馬氏體中的殘余應(yīng)力，還增強(qiáng)了馬氏體基體，因而其硬度和耐磨性也隨之提高。硬度增加的原因是由于部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；強(qiáng)韌性的提高是由于彌散、細(xì)小的η-Fe3C析出；同時(shí)馬氏體含碳量降低，其晶格畸變減小，使材料的塑性改善。
三、超深冷處理設(shè)備應(yīng)用
1.高速鋼及硬質(zhì)合金刀具、刃具、量具使用壽命的提高。
2.嘴、彈簧、齒輪、軸承耐磨性和使用壽命提高。
3.熱作磨具、冷作磨具使用壽命提高及尺寸穩(wěn)定。
4.金剛石制成品的性能改善。
5.精密機(jī)械的裝配零件的尺寸穩(wěn)定。
6.礦山地質(zhì)用鉆頭、鋸片使用壽命的提高。
超深冷帶來的效益：
1、保持處理的尺寸精度，不因時(shí)效產(chǎn)生組織變形造成材料不規(guī)則的膨脹，定位精度流失；
2、加工后，切割孔徑的垂直度與平面的變形量減少，可降低精修成本；
3、正負(fù)20°c以內(nèi)的熱脹冷縮只有原來的三分之一；
4、加工大工件或薄片時(shí)不會(huì)因材料變形產(chǎn)生夾線情況；
5、沖切刀口的使用壽命提高數(shù)倍，降低大量成本；
6、模具量產(chǎn)時(shí)，下模板、脫料板、料帶摩擦產(chǎn)生的痕跡(浮水印)可以降到較低。
