深冷处理的应用

深冷处理

又称超低温处理（SSZ），是指在以液氮为制冷剂、-130℃以下对材料进行处理的方法，从达到给材料改性的目的。它是常规冷处理（CSZ）的一种延伸，是一种从上世纪中期开始广泛应用于工业生产的一种新工艺。现有研究表明，深冷处理不仅可以显著提高黑色金属、有色金属、金属合金、碳化物、塑料（包括尼龙，泰弗龙）、硅酸盐等材料的力学性能和使用寿命，稳定尺寸，改善均匀性，减小变形，而且操作简便、不破坏工件、无污染、成本低。采用低温深冷处理工艺可以明显提高使用寿命的材料有：高速钢、工具钢、模具钢、铜电极、粉末材料、硬质合金、陶瓷等。

深冷处理的主要优点

可以增强抗磨性；增强强度和韧性；提高抗腐蚀、耐磨性；增强抗冲击性；提高抗疲劳强度；经过一次深冷处理可以保证被处理材料始终具有被提高的力学性能；不引起外形尺寸变形；可以应用于新/旧工件；可以消除内应力；提高材料稳定性；

深冷处理可以处理的主要工件

切削刀具；内燃机配件；枪管；丝锥；传动轴；医疗器械；钻头；曲轴；农机配件；铣刀；凸轮；乐器；可转位刀片；轴；不锈钢；冲模；齿轮；镍基合金；级进模；链条；铜电极材料；剪刀；冲击杆；陶瓷材料；刀片；挤压杆；铝基合金；滚剪刀；尼龙、泰弗龙；粉末冶金零件；一切需要在高硬度的同时又要有较高强度、韧性的金属构件。

成功案例：

l65Mn钢--深冷复合处理后可提高多冲疲劳抗力与耐磨性。经复合处理的65Mn刀片大田收割使用寿命可达 333.3hm2以上，从德国进口的同类型产品为206.67hm2。

       l高速钢钻头（W9Mo3Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W4Mo3Cr4VSi）--深冷处理可提高寿命1～6倍。处理后钻头硬度略微增加，但不明显，变化量为0.5～1.8HRC。

       l18Cr2Ni4WA钢--深冷处理可不同程度地提高渗碳层、碳氮共渗层和氮化层的耐磨性。进行深冷处理后，其耐磨性提高最明显。

       lGCr15钢--在采用淬火、回火后进行深冷处理，可使其强度、韧 性及耐磨性均得到提高。经过深冷处理，材料的组织趋于稳定化。残余奥氏体转变稳定的马氏体组织，因而使工件具有尺寸隐定性和抗回火稳定性

       l95Cr18不锈钢--淬火后经深冷处理 ,可以显著降低钢中的残留奥氏体量,析出更多的细小碳化物颗粒,提高钢的硬度及耐磨性;耐腐蚀性略有提高,变化不太大,但冲击韧性有所下降。

       lYT15硬质合金--深冷温度对刀片性能影响最大，深冷处理后刀具的硬度提高，并且刀具后刀面磨损量减小。考虑到在实际生产中，磨损量越小，刀具耐用度越好，因此以刀具磨损量作为衡量标准，需要控制好冷却速度，深冷处理温度，深冷保温时间，深冷回火温度等。