液氮深冷箱是將被處理工件置于特定的、可控的低溫環(huán)境中，使材料的微觀組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，達(dá)到提高或改善材料性能的一種新技術(shù)。深冷處理的溫度一般為-100℃~ -196℃，被處理材料在低溫環(huán)境下由于微觀組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，在宏觀上表現(xiàn)為材料的表面硬度、沖擊韌性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度、殘余應(yīng)力等方面的提高與改善。冷裝是指在機(jī)器裝配過(guò)程中，利用金屬零件材料在低溫條件下線性膨脹引起尺寸收縮的性質(zhì)，對(duì)于具有過(guò)盈配合的連接件，將其中的被包容件置于冷卻介質(zhì)中 , 使其尺寸收縮，從而使原來(lái)的過(guò)盈連接形式轉(zhuǎn)變成為間隙連接形式來(lái)進(jìn)行裝配?；謴?fù)常態(tài)后，被包容件便能牢固地配合在包容件內(nèi)，從而滿足給定的裝配技術(shù)要求。
在深冷處理過(guò)程中，液氮深冷箱的金屬中的大量殘余奧氏體轉(zhuǎn)變馬氏體，特別是過(guò)飽和的亞穩(wěn)定馬氏體再?gòu)?196攝氏度至室溫過(guò)程中會(huì)降低飽和度，析出彌散，微觀盈利降低，在細(xì)小彌散的碳化物在材料變形時(shí)可以阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，從而強(qiáng)化基體組織
過(guò)盈配合件是依靠相配件裝配以后的過(guò)盈量達(dá)到緊固聯(lián)接。裝配后．由于材料的彈性變形，使配合面之間產(chǎn)生壓力，因此在工作時(shí)配合面間具有相當(dāng)?shù)穆?lián)擦力來(lái)傳遞扭短或軸向力。過(guò)去熱裝中，在無(wú)法裝入的情況下，往往需要工人用大錘或使用吊車吊起重物進(jìn)行撞擊才能完成裝配，這種操作具有一定的危險(xiǎn)性，曾有職工在撞擊中，將手指撞斷。而采用冷裝，小工件一個(gè)人就可以完成，只需把零件放入基孔內(nèi)就可以了。
隨著機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)金屬材料的要求也越來(lái)越高，如何在材料以及熱處理工藝既定的前提下盡量提高金屬工件的機(jī)械性能及使用壽命，這成為很多熱處理行業(yè)前沿人士思考并探索的問(wèn)題。
鋼材在熱處理工藝之后其硬度及機(jī)械性能均大大提高，但熱處理后依然有殘存的以下問(wèn)題：
1、殘余奧氏體。其比例大約有10%-20%，由于奧氏體很不穩(wěn)定，當(dāng)受到外力作用或環(huán)境溫度改變時(shí)，易轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而奧氏體與馬氏體的比容不一樣，將造成材料的不規(guī)則膨脹，降低工件的尺寸精度。
2、組織晶粒粗大，材料碳化物固溶過(guò)飽和。
3、殘余內(nèi)應(yīng)力。熱處理后的殘余內(nèi)應(yīng)力將降低材料的疲勞強(qiáng)度以及其他機(jī)械性能，在應(yīng)力釋放過(guò)程中且易導(dǎo)致工件的變形。
如何解決這些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外許多金屬材料研究者的不懈研究，深冷工藝被認(rèn)為是解決這些問(wèn)題的方法。
深冷技術(shù)應(yīng)用
1.高速鋼及硬質(zhì)合金具、刃具、量具使用壽命提高
2.油嘴、彈簧、齒輪、軸承耐磨性和使用壽命提高
3.熱作模具、冷作模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)鉆頭、鋼片使用壽命的提高
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