深冷處理工藝是決定深冷處理效果的關(guān)鍵

　　在深冷處理過程中，深冷處理工藝是決定深冷處理效果的關(guān)鍵。而在深冷處理工藝中，起著決定作用的因素通常有：深冷處理方式、升降溫速度、回火前處理或者回火后處理、保溫時(shí)間、深冷次數(shù)等。

　　1、深冷處理方式

　　液氮深冷處理可分為液體法和氣體法兩種。液體法是將工件直接放入液氮中，處理溫度為-150℃。該方法的缺點(diǎn)是熱沖擊性大，有時(shí)甚至造成工件開裂。氣體法是通過液氮的汽化潛熱和低溫氮?dú)馕鼰醽碇评洌幚頊囟冗_(dá)-196℃，處理效果較好。

　　2、升降溫速度

　　目前，對(duì)深冷升、降溫速度主要有兩種觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為深冷的升降溫速度不能太快，即不贊成將工件直接浸入液氮中，因?yàn)榧だ鋵?dǎo)致工件內(nèi)部的應(yīng)力增大，易造成工件的變形或開裂。如日本的“深冷急熱法”，工件淬火后不馬上進(jìn)行冷處理，而是先放入水浴，再放入處理槽中在-80℃或-180℃下進(jìn)行冷處理，保溫一段時(shí)間后立即放人60C熱水浴中，使試樣快速回溫以減小內(nèi)應(yīng)力，然后選用不同溫度回火1h。

　　另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為應(yīng)快速冷卻或升溫，這樣會(huì)使奧氏體更易轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，且直浸冷卻速率比油淬慢，不易引起材料的變形或開裂。如前蘇聯(lián)的“沖擊法”，將被處理的工件直接快速地放入液氮中，深冷到所需的溫度后保溫5~30min，然后取出放在室溫下，待其恢復(fù)到室溫后，再在200~500℃的油中回火1h。該方法明顯地提高了高速鋼刀具的使用壽命。

　　3、回火前處理或者回火后處理

　　按回火工藝的順序，深冷處理可分為回火后深冷處理與回火前深冷處理。研究表明：回火前深冷能較大地提高工件的可加工性，回火后深冷能大幅度提高工件的力學(xué)性能。對(duì)于受沖擊載荷較大、易彎曲的模具，應(yīng)進(jìn)行回火后深冷，而對(duì)于要求硬度高、動(dòng)載荷較大的模具，則進(jìn)行回火前深冷。回火后深冷能使硬度較低的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)檩^硬的、更穩(wěn)定的、耐磨性和耐熱性更高的馬氏體。

　　4、深冷處理的時(shí)間

　　深冷處理時(shí)間的長(zhǎng)短，主要應(yīng)考慮被處理工件的導(dǎo)熱性、體積、冷透所需的時(shí)間及殘留奧氏體的轉(zhuǎn)化穩(wěn)定情況等因素，不必考慮奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變速度。很多學(xué)者認(rèn)為，深冷處理時(shí)間長(zhǎng)的要比短的效果好，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間深冷可以使鋼中的殘留奧氏體充分地轉(zhuǎn)變及更有利于碳化物粒子的形成，轉(zhuǎn)變完成后，材料的硬度不會(huì)再有明顯的變化。工件尺寸越小，完成轉(zhuǎn)變所需的時(shí)問越短，所以日前深冷處理時(shí)問一般取24h以上，也有些單位取48h以上。

　　5、深冷處理的次數(shù)

　　一般認(rèn)為經(jīng)二次深冷處理效果佳，如前蘇聯(lián)采用的“熱循環(huán)穩(wěn)定處理法”。因?yàn)榻?jīng)二次深冷處理可以大限度地改善材料的力學(xué)性能，重復(fù)前一次的變化，即細(xì)小碳化物的析出、馬氏體針(片)的細(xì)化以及殘留奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變;經(jīng)二次深冷處理后，材料的組織將不再發(fā)生變化。材料不同，深冷處理溫度也不同，材料硬度的增加也就不一樣，但有一點(diǎn)可以肯定，深冷處理不會(huì)降低材料的原有硬度。