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随着机械工业的不断发展，对金属材料的要求也越来越高，如何在材料提高金属工件的机械性能及使用寿命，这成为很多人士思考并探索的问题。 

一、钢材在处理工艺之后，其硬度及机械性能均大大提高，但热处理后依然有残存的以下问题： 

1、 残余奥氏体。其比例大约有10%-20%，由于奥氏体很不稳定，当受到外力作用或环境温度改变时，易转变为马氏体，而奥氏体与马氏体的比容不一样，将造成材料的不规则膨胀，降低工件的尺寸精度。 

2、 组织晶粒粗大，材料碳化物固溶过饱和。 

3、 残余内应力。热处理后的残余内应力将降低材料的疲劳强度以及其他机械性能，在应力释放过程中且易导致工件的变形。 

二、超低温超深冷设备-深冷工艺的优点： 

1、 它使硬度较低的残余奥氏体转变为较硬的、更稳定的、耐磨性和抗热性更高的马氏体。

2、 马氏体的晶界、晶界边缘、晶界内部分解、细化，析出大量超细微的碳化物，过饱和的 马氏体在深冷的过程中，过饱和度降低，析出的超细微碳化物，与基体保持共格关系，能使马氏体晶格畸变并减小，微观应力降低，而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动，从而强化基体组织；同时由于超细微的碳化物析出，均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界催化作用，而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度，又发挥了晶界强化作用。从而使材料的综合力学性能得到三个方面的提高：材料的韧性改善，冲击韧性高,基体抗回火稳定性和抗疲劳性得到提高；耐磨损的性能得到提高；尺寸稳定性提高。从而达到了强化基体，改善热处理质量，减少回火次数，延长模具寿命的目的。 

3、 材料经深冷处理后内部热应力和机械应力大为降低，并且由于降温过程中使微孔或应力集中部位产生了塑性流变，而在升温过程中会在此类空位表面产生压应力，这种压应力可以大大减轻缺陷对工件局部性能的损害，从而有效地减少了金属工件产生变形、开裂的可能性。

三、超低温超深冷设备-深冷工艺的生产使用效果 

1、高速钢冷作模具深冷处理 不同处理工艺对W6Cr5Mo4V2Co钢残留奥氏体的影响（体积百分数%） 深冷处理过程中，大量的残留奥氏体转变为马氏体，特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温过程中会降低过饱和度，析出弥散、尺寸仅为20―60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物，可以使马氏体晶格畸变减小，微观应力降低，而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动，从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗析出，均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界催化作用，而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度，又发挥了晶界强化作用，从而改善了高速钢的性能，使硬度、冲击韧性和耐磨性都显著提高。模具硬度高，其耐磨性也就好，如硬度由60HRC提高至62-63HRC，模具耐磨性增加30%―40%。

  可看出深冷处理后模具的相对耐磨性提高40%，延长深冷处理时间后，在硬度没有太大变化的情况下，相对耐磨性有所增大。

      2、H13钢铝型材热挤模具深冷处理 H13钢是国外广泛应用的一种热作模具钢。在我国近几年来H13钢被普遍推广用于制造铝型材热作模具。铝型材热挤压模具在生产过程中受高温（4500C-5200C），高压及铝材的剧烈摩擦作用，模具的失效主要是由于磨损和热疲劳，以及热处理不当,导致早期失效（如断裂、软、塌、缺等因素）。