工具鋼深冷箱就是利用液氮作為冷卻介質(zhì)，可將低溫箱溫度降至-196℃，溫度可控。低溫箱內(nèi)壁為不銹鋼，溫度采用智能儀表控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，部件布置緊湊，操作直觀簡單。深冷處理設(shè)備將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續(xù)下去，達到遠地域室溫的某一溫度，從而達到改善金屬材料性能的目的。深冷加工技術(shù)是近年來興起的一種改善金屬材料性能的新工藝技術(shù)，是目前，的技術(shù)手段。在深冷處理過程中，金屬中的大量殘余奧氏體轉(zhuǎn)變馬氏體，特別是過飽和的亞穩(wěn)定馬氏體再從-196攝氏度至室溫過程中會降低飽和度，析出彌散，微觀盈利降低，在細小彌散的碳化物在材料變形時可以阻礙位錯運動，從而強化基體組織。同時由于超微細碳化發(fā)揮了晶界強化作用，從而改善了工模具性能，使硬度，抗沖擊韌性和耐磨性都顯著提高。
低溫裝配機適用于包容件（如行星架、扭力臂等）無發(fā)加熱或加熱零件會導(dǎo)致零件精度、材料組織變化、影響其機械性能的，被包容件（如銷軸、彈性支承軸）可以冷凍的過盈配合件的裝配。 －196℃液氮深冷處理可使組織發(fā)生明顯變化，有效促使殘留奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變及超細碳化物的析出，使產(chǎn)品獲得較佳的綜合力學(xué)性能，深冷處理后產(chǎn)品的使用壽命較常規(guī)熱處理提高四倍以上，具有十分重要的使用價值在裝配技術(shù)的發(fā)展過程中，對于具有過盈配合連接件的裝配，壓裝、熱裝曾經(jīng)一度占據(jù)著主導(dǎo)地位，但隨著機械制造向大型、重型、高精度、復(fù)雜化的方向發(fā)展，冷裝技術(shù)越來越受到重視。利用液態(tài)氮（-196℃）之深冷處理，亦即超深冷處理之配合將成為新的低溫?zé)崽幚矸椒?/p>
目前，我們對工具鋼深冷箱的深冷處理材料的研究涉及有：
提高工件耐磨性，延長使用壽命的高速鋼W9、W6，模具鋼3Cr13，滲碳鋼20CrMnTi，高鉻鑄鐵，高釩鑄鐵；硬質(zhì)合金等改善材料尺寸穩(wěn)定性的鋁合金2A11，2A12；提高材料低溫沖擊韌性的42CrMo，35CrMo。
隨著機械工業(yè)的不斷發(fā)展，對金屬材料的要求也越來越高，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題。
鋼材在熱處理工藝之后其硬度及機械性能均大大提高，但熱處理后依然有殘存的以下問題：
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，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度以及其他機械性能，在應(yīng)力釋放過程中且易導(dǎo)致工件的變形。
如何解決這些問題，經(jīng)過國內(nèi)外許多金屬材料研究者的不懈研究，超深冷處理工藝被認為是解決這些問題的方法。
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