深冷处理技术及应用
深冷处理的工艺操作过程
深冷处理的工艺操作过程一、入炉温度1．深冷处理应在工件淬火冷却到室温后，立即进行，以免在室温停留时间过长引起奥氏体热稳定化2．冷处理温度一般-60~-80ºC，钢碳及合金元素含量（质量分数）越高，Mf越低，深冷处理温度越低二、冷却方法1．工件不直接放入保温冷却液（如酒精和干冰混合液）中，而应放入充入空气的低温箱中冷却2．对于形状复杂、尺寸较大的工件应随设备一起由室温降至处理温度以防工件开裂三、保温时间1．马氏体转变主要在连续冷却过程中，单件冷处理达到温度后，转变结束即可出炉2．装炉量多时，为保证工件心部都达到冷处理温度，故应在冷处理温度保温1~3h四、温度回升1．冷处理结束后，工件从冷处理设备中取出，在空气中回升到室温，并及时擦拭工件表面结霜，涂以防锈油2．未到室温不能进行回火，达到室温后应及时回火，以防开裂五、低温回火冷处理后的工件应在160~180ºC温度回火2h深冷处理主要是采用液态氟为冷却剂（-196摄氏度），利用气化潜热的快速冷却方式，将淬火后的模具冷至-120摄氏度以下，并保持一段时间。
深冷处理的效果主要有：残余奥氏体几乎可全部转变成马氏体；材料组织细化并可析出微细碳化物；耐磨性比未深冷处理的模具高2--7倍，比普通冷处理的模具高1--8倍。
为了防止深冷处理时产生开裂，深冷处理前须在100摄氏度热水中进行一次回火，并且深冷处理在50——60摄氏度的热水中快速升温，由于表面膨胀而收到减小应力的效果。
深冷处理可提高耐磨性外，还可作为稳定模具尺寸的一种处理方法简单地说吧，这是为了消除淬火件中的残余奥氏体。
工件在淬火的时候，奥氏体转化成马氏体，体积会膨胀，从而产生压力。
压力的存在会阻止剩余的奥氏体向马氏体转化。
因而会有一部分奥氏体不能转变，从而保存下来。
残余奥氏体的存在不仅会降低工件的强度，而且会在以后的使用中，由于受到外来应力，诱发马氏体相变，从而导致工件尺寸变化。
为了消除残余奥氏体，从理论上讲有两种方法，其一是释放应力，其二是降低温度，即所谓的冷处理。
深冷处理工艺
深冷处理工艺及设备一、什么是深冷处理？深冷处理是将金属在-150℃下进行处理，使柔软的残余奥氏体几乎全部转变成高强度的马氏体，并能减少表面疏松，降低表面粗糙度的一个热处理后工序，当这个工序完成后，不仅仅是表面，几乎可以使整个金属的强度增加，耐磨性增加，韧性增加，其他性能指标改善，从而使得模具和刀具翻新数次后仍然具有高的耐磨性和高的强度，寿命成倍增加。
而未进行深冷处理的刀剪产品，翻新后寿命会显著降低。
深冷处理不仅应用于刀剪产品，而且能应用于制作刀剪产品的模具上，同样可以使模具寿命显著提高。
二、深冷处理的机理1、消除残余奥氏体：一般淬火回火后的残余奥氏体在8～20％左右，残余奥氏体会随着时间的推移进一步马氏体化，在马氏体转变过程中，会引起体积的膨胀，从而影响到尺寸精度，并且使晶格内部应力增加，严重影响到金属性能，深冷处理一般能使残余奥氏体降低到2％以下，消除残余奥氏体的影响。
如果有较多的残余奥氏体，强度降低，在周期应力作用下，容易疲劳脱落，造成附近碳化物颗粒悬空，很快与基体脱落，产生剥落坑，形成较大粗糙度的表面。
2、填补内部空隙，使金属表面积即耐磨面增大：深冷处理使得马氏体填补内部空隙，使得金属表面更加密实，使耐磨面积增加，晶格更小，合金成分析出均匀，淬火层深度增加，而且不仅仅是表面，使翻新次数增加，寿命提高。
3、析出碳化物颗粒：深冷处理不仅减少残余马氏体，还可以析出碳化物颗粒，而且可细化马氏体孪晶，由于深冷时马氏体的收缩迫使晶格减少，驱使碳原子的析出，而且由于低温下碳原子扩散困难，因而形成的碳化物尺寸达纳米级，并附着在马氏体孪晶带上，增加硬度和韧性。
深冷处理后金属的磨损形态与未深冷的金属显著不同，说明它们的磨损机理不同。
深冷处理可以使绝大部分残余奥氏体马氏体化，并在马氏体内析出高弥散度的碳化物颗粒，伴随着基体组织的细微化，这种改变无法用传统的金属学，相变理论来解释，也不是以原子扩散形式来进行的，一般 -150℃～－180℃下，原子已经失去了扩散能力，只能以物理学能量观点来解释，其转变机理目前尚未研究清楚。
深冷处理技术在金属材料中的应用
工件 开 裂 ＿ ． 体 法 是 通 过 液 氮 的气 化 潜 热 和低 。气 ］ 温氮 气 吸热来 致 冷 ， 理 温 度 达 一１ ６ ， 理 效果 处 ９℃ 处
较好 ．
目前 ， 对深 冷速 度 主要有 两种 观点 ： 一种 认 为深
化深冷处 理公 司对 材 料 进 行 深 冷 处理 的研 究 表 明 ，
方 面．
２ 深冷 处理 工 艺
２ １ 深 冷方 式和 深冷 速度 ．
却显 著提 高 ， 磨 性 比原 来 提 高 ２ ０ ． 耐 ． ～６ ６倍 ， 经 且
一
１０ ９ ℃深 冷处 理 的 工件 的耐 磨 性 是 经 一 ８ ℃冷 处 ４
深冷 处理 方式 可 分 为 液 体 法 和气 体 法 两种 ． 液
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纪 ８ 年 代 末 传 人 我 国 ， 先 应 用 于 工 具 钢 及 模 具 ０ 首
钢． 近年 来 ， 深冷 处理技 术 的应用 范 围逐 步从 黑色 金 属 扩大 到有 色金 属 （ 合 金 ， 合 金 ） 复合 材 料 等 铝 铜 及
收 稿 日期 ：０ ６ Ｉ — Ｉ ２０一 Ｉ ５
冷的升降速度不能太快 ， 即不 赞成将工件直接浸人
作 者 简 介 ： 庆忠 （ ９ ７ ）男 ， 西赣 州 人 ， 士 研 究 生 邱 １７一 ， 江 硕
维普资讯
第 １ 卷
第 １ 期
邱 庆 忠 ： 冷处 理技 术 在 金 属 材 料 中 的 应 用 深
经 二次深 冷后 ， 料 的组织 将 不再 发生 变化 ． 料 不 材 材 同深 冷温 度也 不 同 ， 料硬 度 的增 加也 不一 样 ， 材 但有
深冷技术净化有限空间中二氧化碳等有害气体的探讨
深冷技术净化有限空间中二氧化碳等有害气体的探讨深冷技术净化有限空间中二氧化碳等有害气体的探讨随着现代工业的发展，大量的化石能源的燃烧和大量的化学生产过程产生出了大量的废气，其中大约60%为二氧化碳，这些有害气体的排放已经对环境和人类健康带来了极大的危害。
在城市空气污染严重的情况下，不能忽视各种有害气体对人类的健康造成潜在的风险。
在这种情况下，采用深冷技术净化有限空间中二氧化碳等有害气体成为了一种被广泛研究的方法。
深冷技术是指将气体冷却至其凝固点以下的一种技术，它主要依靠静态低温技术和液化天然气技术等技术，使有害气体变成液态，通过物理方法将其净化。
深冷技术净化有害气体的步骤包括气体压缩、净化、降温、冷凝、分离和再排放等。
其中，降温、冷凝是深冷技术的核心步骤，通过降低气体的温度和压力，使气体中的有害成分凝固成为液态，然后通过分离的方法将其分离出来。
分离处理后的液态废气可以在再生循环中再次利用，以减少资源消耗。
但是，深冷技术净化有限空间中二氧化碳等有害气体的难点在于操作区域狭小，运输距离较远且容易泄漏。
因此，在设计深冷设备时应该考虑设备的体积和重量，适当增加某些保护结构，以保证设备性能的稳定性。
在净化过程中，需要制定严格的操作规程，确保操作过程的安全性。
在深冷技术净化有限空间中二氧化碳等有害气体的应用方面，它广泛应用于今后环境和卫生取向的工业生产，如钢铁冶炼、水泥生产、废水处理、医学等领域，同时也可以应用于大学物理实验教学中。
在面对二氧化碳等有害气体带来的挑战时，深冷技术净化二氧化碳等有害气体将会是一种更为高效、节能、环保的方法，可以更好地保护人类健康和环境。
总的来说，深冷技术净化有限空间中二氧化碳等有害气体的探讨已经成为了一种非常热门的研究领域。
虽然其难度较大并且需要厂家拥有一定的技术实力和雄厚的资金支持，但它的应用前景是非常广泛的。
只有借助这种新型的净化技术，才能逐渐消除大量有害气体的污染，达到更加健康和环保的目标。
深冷处理技术在煤机制造中的应用探讨
《装备制造技术》2008年第1期收稿日期作者简介韩斌慧(—),男,山西晋城人,煤炭科学研究总院太原研究院生产技术部,工程师,硕士。
深冷处理技术在煤机制造中的应用探讨韩斌慧(煤炭科学研究总院太原研究院,山西太原030006)摘要:通过阐述深冷处理的机理及其现阶段的应用领域、应用效果,针对煤机制造行业的三大差距,提出了深冷处理应用于煤机制造的可行性和可操作性。
关键词:深冷处理;使用寿命;煤机产品中图分类号:TQ520.5;TG156.91文献标识码:A文章编号:1672-545X (2008)01-0029-02深冷处理又称超低温处理,是在-130℃以下对材料进行处理的一种方法。
是和热处理过程相逆,却起到异曲同工作用的热处理过程的延伸。
深冷处理具有改善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、成本低的特点,甚至可简化热处理工艺程序。
1深冷处理的机理概述对深冷处理机理的研究,还处于一个初期阶段,如今有数种不同的观点,现存的理论也有数种。
物理学家通过对刀具深冷导致金属结构变化的试验分析认为,深冷改变了金属的原子和分子的结构。
冶金专家认为深冷处理促进残余奥氏体转变为马氏体是问题所在。
但确切发生了什么变化尚待进一步研究。
相对来说有关黑色金属(钢铁)的深冷机理已经研究得较为清楚,现有的机理分析基本上也是沿用钢铁材料的。
国内外对此也基本上取得共识。
主要观点如下:(1)从马氏体中析出超细碳化物,从而弥散强化;(2)残余奥氏体的改变,即残余奥氏体形状、分布和亚结构等的新格局有利于提高钢的强韧性;(3)组织细化,引起了工件的强韧化;(4)表面产生残余压应力;(5)深冷处理部分转移了金属原子的动能。
2深冷处理的强化作用早在一百多年前,已有深冷处理技术的萌芽:瑞士钟表商将钟表的一些关键性零件埋在寒冷的阿尔卑斯雪山中,以提高零件的耐磨性和可靠性;一些工具制造商则把工具钢放到冷冻箱内储存数月从而提高工具钢的使用寿命。
一氧化碳深冷分离原理
一氧化碳深冷分离原理一氧化碳深冷分离原理什么是一氧化碳深冷分离？一氧化碳深冷分离是一种常用于提取纯净的一氧化碳气体的技术。
通过对一氧化碳气体进行深度冷却和分离处理，可以去除杂质气体，获得高纯度的一氧化碳。
原理概述一氧化碳深冷分离主要利用了一氧化碳与其他气体的不同凝结温度的差异。
通过将一氧化碳气体冷却到其凝结温度以下，其他杂质气体会先于一氧化碳凝结，从而实现一氧化碳的分离纯化。
冷却过程1.原始一氧化碳气体进入冷凝器。
2.借助制冷剂或压缩空气，冷凝器将一氧化碳气体迅速冷却。
3.冷却过程中，压力逐渐降低，促使气体冷凝。
4.不同杂质气体的凝结温度不同，其分离顺序也不同。
分离过程1.冷却后的气体进入分离塔。
2.分离塔内设置有层层分离板，用于增加气体与液体的接触面积。
3.杂质气体随着液体凝结，逐渐下沉。
4.分离塔的顶部收集纯净的一氧化碳气体。
制冷剂的选择1.氧气通常被用作制冷剂。
2.氧气在一氧化碳的凝结温度以下，易于去除。
3.氧气的使用还可以有效避免其他不符合要求的制冷剂带来的环境问题。
应用领域一氧化碳深冷分离技术在许多领域得到广泛应用，特别是在以下方面： - 制造工业气体：纯净的一氧化碳气体被用于生产工业气体，如乙炔、甲醇等。
- 制备高纯度化学品：一氧化碳是许多有机化合物的重要原料，在合成化学品过程中应用广泛。
- 化学反应气氛控制：一氧化碳在某些化学反应中被用于控制反应气氛，提高反应选择性和产率。
以上是一氧化碳深冷分离原理的基本概述，这项技术的应用前景广阔，将在许多领域发挥重要作用。
深冷分离的优势一氧化碳深冷分离技术相比其他分离技术具有以下优势： 1. 高纯度：通过深度冷却和分离过程，可以获得高纯度的一氧化碳气体，符合许多应用领域的要求。
2. 简单易行：一氧化碳深冷分离技术的操作相对简单，不需要复杂的设备和操作步骤。
3. 节能环保：制冷剂常采用氧气，可以循环使用，无需频繁更换，减少了能源消耗和对环境的影响。
模具钢深冷技术工艺
模具钢深冷技术工艺
模具钢深冷技术工艺是一种热处理工艺，是模具钢板材料的重要加工方式。
其工艺主要在于通过冷箱设备间接使用低温条件来处理模具钢板中的残余应力。
一般情况下，低温条件的选择是按照冷箱材料的机械结构性能来确定的。
另外，冷箱材料还必须考虑材料对低温H₂等外部环境介质的抗腐蚀，以及内部环境介质的抗内腐蚀性能等因素。
模具钢深冷技术工艺一般分为两个步骤：热处理和冷处理。
在热处理步骤中，首先将模具钢板进行热处理，以满足模具钢板的基本性能要求。
其次，将热处理过的模具钢板放入冷箱内进行冷处理，以便有效地消除模具钢板中的残余应力。
模具钢深冷技术工艺也可分为单面处理和双面处理。
单面处理只是在一个面上进行处理，而双面处理则是双面进行处理，得到的效果更佳。
探析天然气深冷处理工艺的应用
技术与检测Һ㊀探析天然气深冷处理工艺的应用杨㊀瀛摘㊀要：随着能源事业的发展，天然气深冷处理工艺技术也取得了很大的进步㊂天然气是现代工业生产中重要的清洁能源，我国一直都非常重视对天然气的勘探开发㊂在气田开发中，如何对天然气中的轻烃组分进行高效回收，是一项重要问题㊂因此，为了提高天然气轻烃回收效率，减少不必要的资源浪费，国内外气田开发大部分都采用轻烃回收中深冷处理工艺来进行烃类组分的回收工作，从而提高了采集效率，有效地降低了能量损耗㊂文章就天然气深冷处理工艺概述，分析了天然气深冷处理工艺的应用㊂关键词：轻烃回收；深冷处理工艺；天然气一㊁天然气深冷处理工艺概述深冷处理工艺是在超低温环境下对天然气进行处理，从天然气中回收轻烃凝液的一种方法㊂它是在普通制冷工艺基础上发展起来的㊂与普通制冷工艺相比，深冷处理工艺是以回收Ｃ２＋烃类为目的时需采取的回收工艺㊂在气田生产过程中，天然气深冷处理工艺可以很好地将天然气中重组分的烃类抽走，从而提高气田资源的利用率，使气田的生产企业获得更多的利润㊂目前，深冷轻烃回收工艺的重要及关键环节是天然气脱水㊁制冷及凝液回收㊂上述这些工艺对提高轻烃回收率，降低单位能耗都起着至关重要的作用㊂而如何更好地在天然气轻烃回收工艺中进行深冷工艺脱水㊁制冷㊁冷凝回收和能量回收则需要很多天然气企业进行进一步改进研究㊂二㊁天然气深冷处理工艺的应用（一）冷凝回收对天然气进行凝液回收的，其目的主要是在满足输气质量要求情况下，使商品气符合质量指标，同时可以最大限度地回收天然气凝液㊂影响凝液回收的主要因素有天然气的组成成分，系统的压力以及分离温度㊂在其他条件完全相同的情况下，气体组分和天然气液化率，轻烃收率成正相关㊂另外，同一种天然气，当温度越低且压力越高时，凝液回收也就越容易㊂为了确定合理的轻烃收率和操作压力，应该对对于不同组分的天然气以及各轻烃收率进行相应的分析比对，且要在经济和技术上作多方面对比㊂如丙烷回收装置，其通常有６０％ ９０％的收率；乙烷回收装置，则通常有８５％的收率㊂倘若收率不在此范围，超出越多，也就会产生越多的能耗㊂（二）制冷系统人工方法制造低温的技术，主要用于轻烃回收，二氧化碳分离等过程㊂深冷型轻烃回收工艺制冷系统，其制冷主要通过膨胀机或者加冷剂辅助制冷㊂而当气体的组分较贫，制冷负荷少或者气体进装置有高压力的时候，有足够的压差可供利用时，即采用单一的膨胀机制冷工艺㊂深冷技术的轻烃回收技术采用的制冷剂多为丙烷，主要是由于其成本低㊂根据工艺的不同要求，常用的制冷剂还有乙烷㊁乙烯等，同时外部丙烷辅助制冷也有单级㊁两级和三级之分㊂另外，为深冷的轻烃回收工艺要求，必须使膨胀机在较高的等熵效率工况下运行，这样才能最大限度地得到低温，膨胀比一般为３ʒ６㊂（三）脱水系统天然气深冷处理工艺的深冷温度通常低于－４５ħ，有的甚至低于－１００ħ，而在低温下天然气水合物容易发生冻堵，所以为了避免这种现象的出现，其中一项必要装置就是脱水系统㊂在天然气深冷处理工艺中常用的脱水方式是吸附法分子筛干燥脱水，因为其操作灵活㊁适应性好以及脱水后气体露点低，因此，得到了广泛运用㊂一般分子筛的吸附能力随脱水压力的升高及温度的降低而增强，但为使其保持高吸湿量，温度需控制在５０ħ及以下，且高于水合物形成的温度㊂文章所介绍的天然气脱水工艺，采用了高压㊁低温的分子筛脱水方法，操作压力４．３５ＭＰａ，操作温度２７ħ，采用双塔流程切换操作，脱水后气体露点低于－１００ħ，干燥器的结构尺寸㊁分子筛的填充量以及操作程序均大大少于三塔脱水㊂经实际运行发现，该装置的脱水指标均优于设计指标，且操作简单㊁安全可靠㊂不过，需要注意当吸附和再生切换压差较大时，切换时需要设置升降压程序，以防止因突然降压及高压气流对床层发生冲击而导致分子筛颗粒碎裂㊂（四）能量回收能量回收，其包括一系列环节，在每个环节中都有许多隐藏的能量㊂深冷的轻烃回收工艺中，进行能量回收时主要通过使用膨胀机来完成，其在保证了良好的制冷效果的同时，还可以对动能进行回收，然后再输出给同轴增压机等其他设备㊂膨胀机的制冷效果和输出功率取决于其等熵效率，等熵效率越高，制冷效果也就越好，同时输出功率也就越大㊂因此，使轻烃收率得以提高，制冷效果更好的方式是对换热流程进行相应优化，以充分回收物料中的冷量㊂它主要包括以下两个方面：其一，对外输干气的冷量进行回收；其二，对脱甲烷塔顶物流的冷量进行回收㊂所以，在充分利用了制冷单元的冷量后，良好的制冷效果便产生了㊂三㊁结语近年来，轻烃回收工艺取得了较大的进步及获得了广泛的应用，而轻烃回收中深冷处理工艺可以进一步提高油气资源的利用率㊂并且对于深冷型的轻烃回收设备，可以结合环境状况㊁处理工艺方案选择㊁原料等各方面因素对其进行改造，从而使气田达到减少成本投资㊁提高利润㊁节能降耗㊁效益开发的目的㊂参考文献：［１］王磊，王晨光，郝峰．天然气净化处理工艺技术研究［Ｊ］．工业，２０１６（１２）：６２．［２］佟国君，天然气开发工艺技术的应用研究［Ｊ］．化工管理，２０１６（６）：１２２．［３］朱慧萍，研究天然气集输工艺及处理方案［Ｊ］．化学工程与装备，２０１６（４）：１００－１０１．作者简介：杨瀛，中国石油化工股份有限公司东北油气分公司石油工程环保技术研究院㊂９９１。
tcl32℃深冷速冻原理
tcl32℃深冷速冻原理TCL32℃深冷速冻原理随着科技的不断发展，冷冻技术也在不断创新。
TCL32℃深冷速冻技术作为一种创新的冷冻技术，具有快速速冻、高效节能等优点，在食品冷冻领域得到了广泛的应用。
本文将介绍TCL32℃深冷速冻原理，并探讨其应用和优势。
TCL32℃深冷速冻技术是一种基于低温的速冻技术。
一般而言，食品冷冻技术的目的是通过迅速降低食品温度，使其迅速冷却，以达到保持食品质量和延长保鲜期的目的。
传统的冷冻技术通常采用-18℃至-30℃的温度，而TCL32℃深冷速冻技术则将温度降低到-32℃，进一步提高了速冻效果。
TCL32℃深冷速冻技术的原理主要包括以下几个方面。
首先，该技术采用了先进的制冷设备，能够快速降低冷冻室的温度。
其次，该技术利用高效的循环风系统，将冷空气均匀地吹送到冷冻室的各个角落，确保食品能够均匀地被冷却。
此外，TCL32℃深冷速冻技术还采用了智能控制系统，能够根据不同食品的冷冻需求进行精确控制，提高冷冻效果。
TCL32℃深冷速冻技术在食品冷冻领域具有许多优势。
首先，它能够实现快速速冻，大大缩短了食品的冷冻时间。
相比传统的冷冻技术，TCL32℃深冷速冻技术能够将食品的温度迅速降低到-32℃，从而更好地保持了食品的质量和口感。
其次，该技术具有高效节能的特点。
TCL32℃深冷速冻技术采用了先进的制冷设备和循环风系统，能够最大程度地减少能量的消耗，提高冷冻效率。
此外，该技术还具有操作简单、易于控制的特点，使得生产过程更加便捷和高效。
TCL32℃深冷速冻技术在食品冷冻领域有着广泛的应用。
首先，它可以用于速冻食品的生产。
速冻食品是一种方便快捷的食品，需求量一直在增加。
TCL32℃深冷速冻技术能够快速冷冻食品，保持其良好的质量和口感，满足市场需求。
其次，该技术还可以用于冷链物流领域。
在冷链物流中，食品的冷冻和储存环节至关重要。
TCL32℃深冷速冻技术能够提高冷冻效果，延长食品的保鲜期，确保食品的安全和质量。
深冷空分
深冷空分制冷工艺流程概要1.深冷技术定义：深冷技术就是利用冷媒介质作为冷却介质，将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去，达到远低于室温的某一温度(-196℃)，从而达到发送金属材料性能的目的。
原理：深冷技术是近年来兴起的一种发送金属工件性能的新工艺技术，是目前最有效、最经济的技术手段。
在深冷加工过程中，金属中大量残余奥体转变为马氏体，特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的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少，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粒析出后均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界脆化作用，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，从而改善了工模具的性能，使硬度、抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。
深冷技术的改进效果不仅限于工作表面,它渗入工件内部,体现的是整体效应,所以可对工件进行重磨,反复使用,而且对工件还有减少淬火应力和增强尺寸稳定性的作用。
2.空分技术定义：简单地说，就是用来把空气中的各组份气体分离，生产氧气、氮气和氩气的一套工业设备。
还有稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡等空气分离的几种方法1、低温法（经典，传统的空气分离方法）压缩膨胀液化（深冷）精馏低温法的核心2、吸附法：利用固体吸附剂（分子筛、活性炭、硅胶、铝胶）对气体混合物中某些特定的组分吸附能力的差异进行的一种分离方法。
特点：投资省、上马快、生产能力低、纯度低（93%左右）、切换周期短、对阀的要求或寿命影响大。
3、膜分离法：利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。
穿透膜的速度比快约4-5 倍，但这种分离方法生产能力更低，纯度低（氧气纯度约25%~35%）获得低温的方法（1）绝热节流（2）相变制冷（3）等熵膨胀3.工艺流程1.净化系统—2.压缩—3.冷却—4.纯化—5.分馏（制冷系统，换热系统，精馏系统）液体：贮存及汽化系统；气体：压送系统；○净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质。
深冷处理技术进展及应用
深冷处理技术进展及应用张茂勋何福善尤华平郭帅（福州大学机械工程学院） 摘 要： 本文概述了深冷处理的发展过程、作用机理、研究内容、并举出一些在生产上应用的实例，最后提出继续进行深冷处理技术研究的看法。
关键词： 综述深冷处理热处理１ 前言 深冷处理在有些文献中又称作超冷处理或超低温处理。
它是热处理工艺在冷却过程中的延续。
深冷处理与一般的冷处理不同之处在于冷处理（SZ）的处理温度约为－100℃以上，深冷处理（SSZ）的处理温度则为－100℃以下[1] 。
也有文献［２］ 表明，深冷处理是在－１３０℃或－160℃以下的处理温度。
早在100多年前，人们就将深冷处理应用于钟表零件，铸件等产品，发现它能提高材料的强度、耐磨性、尺寸稳定性和使用寿命。
如瑞士钟表商就将钟表中的一些关键零件埋到寒冷的阿尔卑斯雪山中，以提高零件的耐磨性和寿命。
则一些有经验的工具制造商则把工具钢放到冷冻箱内储藏数月，从而提高工具钢的使用寿命[3].深冷处理最早是1939年由俄国人首先提出的。
随着液氮技术及保温材料的发展，1965年美国将其实用化。
随即俄罗斯、日本等世界各国学者都对其进行了较为广泛而深入的研究。
研究结果表明，材料经深冷处理后的性能比一般冷处理后的性能好。
深冷处理技术在二十世纪八十年代末传人我国，开始在工具钢、模具钢上进行应用研究，而在铸铁合金和有色合金材料等领域研究得很少。
而福建省对深冷处理技术的研究目前尚属空白[4]。
２． 深冷处理的作用机制 深冷处理能大幅度提高材料的机械性能和使用性能,目前对其作用机理的研究大致可归纳如下[5,6]：a. 合金材料在淬火后残余的奥氏体在深冷过程中进一步转变成马氏体，并使马氏体组织更加稳定；b. 合金材料中马氏体内分布更多、更细的碳化物硬质点，合金的组织变得更均匀、更致密、更细化。
c. 低温冷却的收缩可使材料本身存在的微小缺陷（如微孔、应力集中部位）产生塑性流变；复温过程中在空位表面产生残余应力，这种残余应力可以减轻缺陷对材料局部强度的损害，最终表现为材料抗力的提高；d. 对钢或其他合金来说，深冷处理能部分转移金属原子的动能，原子间既存在使原子紧靠在一起的结合力，又存在使之分开的动能。
轧辊深冷技术工艺
轧辊深冷技术工艺
轧辊深冷技术工艺
轧辊深冷技术工艺是指给轧辊表面进行冷却处理，以改善其硬度及耐
磨性能的一种技术工艺。
通过轧辊深冷技术工艺，可以更有效的提升
轧辊的硬度，延长其使用寿命，进而提升轧制成品的质量。
轧辊表面冷却技术采用质子束材料表面深度冷热处理（PID）工艺，质
子束材料表面深度冷热处理（PID）是一种利用电子束聚焦加热后，冷
却技术对轧辊表面进行快速冷却，从而获得深冷处理效果。
轧辊深冷技术工艺的优势：
1、可以有效提高轧辊的硬度，让轧制工艺更加稳定，延长轧辊的使用
寿命；
2、可以提高轧制的精度，降低工件的表面粗糙度，满足轧制后制件的
要求；
3、可以提高设备的耐用性和可靠性，加强轧制工艺的稳定性。
轧辊深冷技术工艺广泛应用于冶金、矿山、化工、农业等行业，可以
有效满足不同行业的生产需求。
综上所述，轧辊深冷技术工艺是轧制行业发展的一个重要分支，具有
广泛的应用前景。
它不仅可以提高轧辊的硬度，延长其使用寿命，而
且可以提高轧制的精度、提高工件表面粗糙度，提升轧制成品的质量。
为此，轧辊深冷技术工艺应该得到广泛应用，深入发展，以提高轧制工艺的稳定性。
深冷热处理
深冷热处理
深冷热处理是一种金属加工过程，它通过对金属材料进行热处理或冷处理，以改变其力学性能和结构。
深冷热处理可以使金属材料更加坚固耐用，并达到较高的精度。
通过深冷热处理可以改善金属材料的抗腐蚀性、抗氧化性、抗磨损性、耐热性和易焊性。
深冷热处理包括几种不同类型的处理，如熔炼、拉伸、渗碳和表面处理。
熔炼处理是将金属放入高温的熔池，使之形成一种熔体，然后冷却，以改变其结构。
拉伸处理是利用力学拉伸金属材料来改变其尺寸和形状。
渗碳处理是将碳元素引入钢中，以调节钢的性能，提高其硬度、强度和韧性。
表面处理主要是通过表面抛光、氧化、电镀等方法来改善金属表面的外观和性能。
深冷热处理可以改善金属材料的物理性能，增加其耐磨性、耐摩擦性、耐腐蚀性和耐热性，使金属更加紧凑，减少金属材料易碎性，提高金属材料的整体强度，同时具有一定的弹性。
深冷热处理的另一个重要优点是可以改善金属的冷却速率，从而提高金属材料的精度。
除了改善金属材料的性能外，深冷热处理还具有一些其他的优点。
首先，它可以在短时间内改变金属的结构，并较少出现热变形；其次，它可以将金属的硬度和强度提高一定的程度，从而使金属材料具有较高的特殊性能；最后，深冷热处理可以有效地提高加工质量，并且生产成本相对较低。
综上所述，深冷热处理是一种非常有用的金属加工过程，它可以改善金属的力学性能，提高其耐磨性、耐摩擦性、耐腐蚀性和耐热性，
使金属更加坚固耐用，并达到较高的精度。
同时，它也可以显著提高金属加工的质量和效率，从而有效降低生产成本。
深冷技术在空气分离设备设计中的应用
深冷技术在空气分离设备设计中的应用摘要：深冷技术是指利用制冷剂作为冷却手段来冷却金属材料的过程。
在这个过程中，可以充分发挥金属材料的性能。
因此，这项技术近年来得到了广泛的应用，也是最高效、最节省成本的工艺。
在空气分离中，通过深度冷冻、吸附和膜分离从空气中分离氧气和氮气，或者同时提取稀有气体如氦气和氩气。
最常见的方法是深度冷冻。
关键词：深冷技术；空气分离设备；设计；应用；社会经济的发展为相关产业的发展提供了必要的保障，尤其是加速了工业化进程。
空气分离设备通过液化和精馏空气将空气分离成氮气、氧气和其他有用气体。
目前工业发展速度明显加快，空分设备也更加智能化、规模化，使得运行周期显著提升。
深冷技术的产生实现了设备工作效率的优化。
一、深冷技术的叙述深冷技术是指利用制冷剂作为冷却介质，将淬火后的金属材料继续冷却到远低于室温的某一温度(-196℃)，进而达到传递金属材料性能的目的。
近年来，随着空分设备设计的不断发展，深冷技术是目前最有效、最经济、最实用的技术，是金属工件性能传递的新技术。
在深冷加工中，金属中的大量残余奥氏体转变为马氏体，特别是在-196℃至室温的过程中，过饱和亚稳马氏体的过饱和会降低、析出和分散，超细碳化物与基体保持连贯关系，电流仅为20 ~ 60 A，这种现象可以减少马氏体晶格畸变和微应力。
在材料的塑性变形中，细小分散的碳化物可以阻碍位错运动，进而强化基体组织。
同时，析出的超细碳化物颗粒应均匀分布在马氏体基体上，有效削弱晶界脆化。
细化基体组织不仅能有效削弱晶界处杂质元素的偏析程度，还能充分发挥晶界强化的作用，从而大大提高工模具的性能，提高其硬度、冲击韧性和耐磨性。
深冷技术的应用不仅体现在工作面，还渗透到工件内部，呈现整体效果。
基于此，工件可以重新成型并多次使用。
在工件方面，深冷技术的应用也能有效降低淬火应力，增强尺寸稳定性。
二、深冷技术处理的作用阐释当处理后的材料置于特定可控的低温环境中，其微观结构会发生变化，进而优化和提高材料性能。
深冷技术
1深冷处理概述1.1定义工业中一般把材料经过普通的热处理后进一步冷却到摄氏零度以下某一温度（通常为0～-100℃）的处理方法称为普通冷处理；而把低于-100℃以下（通常为-100℃～-196℃）的冷处理叫做深冷处理。
深冷处理又常称为超低温处理，它是普通热处理的延续，低温技术的一个分支。
深冷处理是将被处理工件置于特定的、可控的低温环境中，使材料的微观组织结构产生变化，从而达到提高或改善材料性能的一种新技术。
被处理材料在低温环境下由于微观组织结构发生了改变，在宏观上表现为材料的耐磨性，尺寸稳定性，抗拉强度，残余应力等方面的提高，国内外学者对此开展了很多相关研究。
随着深冷技术的发展和试验手段的完善，人们对深冷处理的研究逐步深入，材料除涉及钢铁材料外，现已延伸到粉末冶金、铜合金、铝合金及其它非金属材料(如塑料、尼龙等)。
应用行业遍布于航空航天、精密仪器仪表、摩擦偶件、工模具、量具、纺织机械零件、汽车工业和军事科学等诸多领域。
深冷处理技术的出现为低温学在工业中的实际应用和发展开辟了又一个广阔的研究领域。
1.2深冷处理发展历史早在100多年前，瑞士的钟表制造者把钟表的关键零件埋入寒冷的阿尔卑斯雪山中以提高钟表的使用寿命；而一些经验丰富的工具制造者在使用工具之前，把工具储存在冷冻室内几个月，也可以达到类似的效果。
现在看来，他们已经在不自觉中运用了冷处理。
随着制冷技术的发展，在上世纪三十年代出现了深冷处理技术。
1939年俄罗斯人首次提出了深冷处理的概念，但由于当时低温深冷技术尚不完善，在较长时间内只是在理论上进行探讨，在实验室进行摸索。
美国路易斯安娜理工大学F.Barron教授在六十年代末对五种不同合金钢进行了研究。
通过对比未冷处理、低温-84℃处理的和-190℃深冷处理后的试样发现，低温处理后试样的磨粒磨损发生了较为显著的变化，而硬度变化不明显。
-84℃处理后的试样耐磨性比未冷处理的要提高2.0-6.6倍，而-190℃处理的试样耐磨性比-84℃处理的要增加2.6倍。
深冷处理
4
据分析，深冷处理对硬质合金的作用机理是使组织中的一部分α-Co转变为ε-Co，并在表层产
生一定的残余压应力，从而使材料的性能提高。
2.2.2 深冷处理对铜及铜基合金的作用机理
李智超等人研究了深冷处理对H62黄铜组织和性能的影响，研究结果表明深冷处理可以
体的形状、分布和亚结构，有利于提高钢的强韧性。
科 对合金工具钢和结构钢来说，硬度主要取决于内部残余奥氏体的量。在深冷处理过程中， 国 残余奥氏体的量受两个因素制约：一是深冷处理前材料中奥氏体的量；二是材料的马氏体开
始转变点Ms和马氏体转变结束点Mf。而马氏体开始转变点Ms主要取决于钢的化学成份，其
中中又以碳含量的影响最为显著。材料中残余奥氏体的存在，除了降低硬度以外，在使用或保
形，提高材料的强度和硬度，但是他们对有关的机理没有进行系统的研究，只是笼统的认为
化 是温度产生的应力增加了位错密度而引起的。中南工业大学的陈鼎等人则系统的研究了深冷 理 处理对常用铝合金的性能影响，他们在研究中发现了深冷处理导致铝合金发生晶粒转动的现
象，并就此提出了一系列新的铝合金的深冷强化机制。
院 2.2.4 深冷处理对非晶合金性能的影响及作用和机理 学 关于深冷处理对非晶合金性能的影响，研究发现深冷处理可以改善Co57Ni10Fe5B17非晶
合金及其它非金属材料(如塑料、尼龙等)。应用行业遍布于航空航天、精密仪器仪表、摩擦
化 偶件、工模具、量具、纺织机械零件、汽车工业和军事科学等诸多领域。深冷处理技术的出 理 现为低温学在工业中的实际应用和发展开辟了又一个广阔的研究领域。
1.2 深冷处理发展历史
超深冷处理
一、深冷處理（Sub-Zero）VS超冷處理(Cryogenic Treatment)殘留沃斯田鐵（AUSTENTTE）不僅會降低刀具、模具的磨耗強度、而且在受到外力刺激時會將已經安定的沃斯田鐵不安定化而變態成初生型的麻田散鐵（MARTENSTTE），使耐衝擊性惡化，又因兩種組織的容積比不同，成型精密刀具、模具會產生體積膨脹、及應力破裂的情形，嚴重影響尺寸精度，使工件付之流水。
如何使鋼材在成型後得到具有優良機械性質的回火麻田散鐵組織、降低沃斯田鐵的殘留量及消除淬火、加工（線割、放電、研磨）過程中所產生的應力集中為目前精密工業界主要的課題之一。
我們先從麻田散鐵變態的時機（Ms~Mf）圖一開始探討，再說明超冷處理的理論基礎及所產生的效益，與深冷處理的不同處。
二.麻田散鐵的變態時機（Ms~Mf）將高溫的淬火組織施以適當的冷卻處理可得到高機械性質的麻田散鐵，由（圖一）可知溫度曲線閃過波來鼻到達+200℃附近時，冷卻速度變的緩慢，該溫度既為Ms點，麻田散鐵開始變態的溫度，溫度持續下降至常溫，麻田散鐵比率約83%如果溫度可以持續下降則麻田散鐵變態可以繼續進行，至-196℃時麻田散鐵比率可達97～98%，約有殘留沃斯田鐵2～3%。
然以上為學界實驗室中進行的實驗研究及麻田散鐵變態推演。
以目前業界的環境及熱處理的調任，麻田散鐵的變態（Ms~Mf）是不可能一次完成的，而是分段進行的，有人認為淬火完成後1小時內須進行金屬過冷處理，亦有文章發表在淬火完成後6分鐘立刻進行過冷處理，其目的只有一，當殘留沃斯田鐵安定後不易再不安定化而變態成麻田散鐵，是目前金屬過冷處理所須要求克服的技術重點，並非只要有經冷處理就能達到效果。
目前業界有數種冷處理的方式，以下將針對其基礎理論、效益逐一說明：三.深冷處理（屬Sub-Zero）處理方式：以液態氮做為冷凍劑，於淬火後進行（約6分鐘）。
如果先以100℃熱水從事1小時熱水回火就可於淬火稍後進行（約1小時內）不必畏懼殘留沃斯田鐵安定的問題，並且可以直接滲入液態氮氣中保溫時間長短並不重要，只到達所須要的溫度即可，，保溫不會發生不良後果，但不符合經濟原則。
脉冲电流循环深冷-热处理
脉冲电流循环深冷-热处理
脉冲电流循环深冷-热处理是一种金属材料表面处理技术，它可以提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
该技术的原理是通过在材料表面施加高频脉冲电流，使材料表面迅速升温，然后通过快速冷却使材料表面形成高硬度的表面层。
这种处理方式可以有效地改善金属材料的表面性能，提高其使用寿命和可靠性。
该技术最早应用于航空航天领域，用于提高飞机发动机零部件的耐磨性和耐腐蚀性。
随着科技的发展，该技术逐渐应用于汽车、机械、船舶、电子等领域。
脉冲电流循环深冷-热处理的过程可以分为三个阶段：加热阶段、保温阶段和冷却阶段。
在加热阶段，高频脉冲电流被施加到材料表面，使其迅速升温。
在保温阶段，材料表面保持一定的温度，使其达到均匀的热处理效果。
在冷却阶段，材料表面被迅速冷却，形成高硬度的表面层。
该技术的优点在于处理速度快、成本低、处理效果好、环保等。
但是也存在一些缺点，比如只能处理表面层、处理深度有限、需要专业设备等。
总的来说，脉冲电流循环深冷-热处理是一种有效的金属材料表面处理技术，可以提高材料的性能和寿命，具有广泛的应用前景。
深冷碳捕集技术
深冷碳捕集技术
深冷碳捕集技术是一种用于减少温室气体排放的技术，特别是针对二氧化碳（CO?）的捕集和储存。
这种技术主要利用低温条件下来分离和捕集烟气中的二氧化碳。
深冷碳捕集技术的工作原理基于气体在低温下的物理性质变化。
在低温条件下，二氧化碳会变得更加容易液化，而其他气体则相对不易液化。
因此，通过降低温度，可以将烟气中的二氧化碳与其他气体分离开来，从而实现二氧化碳的捕集。
深冷碳捕集技术通常包括以下几个步骤：
1. 烟气预处理：在烟气进入深冷分离系统之前，可能需要进行一些预处理步骤，如除尘、除硫等，以去除烟气中的杂质。
2. 冷却和液化：烟气经过冷却器被冷却至低温，通常低于-100°C，使二氧化碳液化。
3. 二氧化碳分离：在低温条件下，二氧化碳与其他气体分离开来，形成液态二氧化碳。
4. 二氧化碳储存或利用：分离出的液态二氧化碳可以储存起来，或者用于其他工业过程，如生产尿素、碳酸盐等。
深冷碳捕集技术具有一些优点，如捕集效率高、分离纯度高、适用于大规模应用等。
然而，该技术也存在一些挑战，如能耗较高、设备成本较高、操作复杂等。
因此，在实际应用中，需要综合考虑技术可行性、经济性和环境影响等因素。
深冷碳捕集技术是一种重要的温室气体减排技术，对于实现碳中和目标具有重要意义。
随着技术的不断发展和改进，深冷碳捕集技术有望在未来得到更广泛的应用。
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深冷处理工艺
深冷处理工艺
工艺参数的影响
处理 温度 保温 时间 降温 速率
主要影响组 织的转变情 况，不同的 温度范围微 观组织转变 类型不一样
主要决定工 件温度均匀 性以及组织 转变的程度
主要影响到 深冷处理过 程中产生的 冷冲击，理 论上越小越 好
深冷处理工艺
实例
D2钢碳化物颗粒数量和磨损率随深冷温度的变化
深冷处理应用
名称 丙纶圆编绳 直径 线密度 处理前 处理后 （mm） （g/m） 延伸率 延伸率 7.0 18.7 20.00% 22.10% 延伸率 改变率 10.50% 处理前强 度（Kg） 355.0 处理后强 强度改 度(Kg) 变率 360.0 1.40%
涤纶登山绳
晾衣绳（皮 为pvc；芯为 pp单丝三股 绳） PP单丝中空 绳 尼龙三股绳 涤纶双编绳 尼龙双编绳 丙纶圆编绳
-80℃处理：32个 -120℃处理：43个 -140℃处理：45个 -160℃处理：48个 -196℃处理：50个
60% 115% 125% 140% 150%
钢铁材料的深冷处理Fra bibliotek“嫦娥三号”用谐波传动减速器关键部件的深冷处理
深冷处理应用
其他工具钢深冷处理效果
名称
M16 切边模 M16 冲孔冲头 M16 冲孔冲头 搓丝板
SLX-140W
SLX-1200R
深冷处理设备
南京斗升SLX-10M
一胜百深冷设备
有效尺寸：φ1800×4000mm 外形尺寸： φ2300 × 4700
深冷处理设备
圆筒式深冷处理设备
SLX-8R
SLX-30R
深冷处理设备
南京大学用深冷处理设备 一胜百深冷设备
有效容积： φ1000×530×1700mm 外形尺寸： φ1300×830×2000mm
SLX-1000
SLX-640
深冷处理设备
成发深冷处理设备
深冷处理设备
一胜百深冷设备 大型轧辊用深冷处理设备
SLX-1500大型轧辊冷处理系统
深冷处理设备
全球最大深冷处理设备
一胜百深冷设备
10000mm×2000mm×2000m
深冷处理设备
一胜百深冷设备 立式深冷处理设备—标准产品
材料
9SiCr W12RE 65Nb Cr12MoV
未深冷 的寿命 1000件 20000个 1000个 8000件
深冷处理后 效果（提高 的寿命 倍率） 5.00 5000件 40000个 3000个 18000件 2.00 3.00 2.25 1.42
组合钻头
硬质合金
6000个
8500个
深冷处理应用
深冷处理应用
W9钢不同深冷处理温度的残余奥氏体含量（%）
深冷处理温度（℃）
普通热处理工 艺 4.8
-80
4.8
-120
4.8
-140
4.4
-160
4.0
-196
3.7
深冷处理前微观组织
深冷处理后微观组织
深冷处理应用
W9钢丝锥不同温度深冷处理后加工能力的变化
M24丝锥， 加工材料：1Cr18Ni9Ti 切削速度：提高30% 未冷处理：20个
深冷处理设备
东方电气用深冷处理设备 一胜百深冷设备
8.0
5.5
36.3
22.5
22.50% 24.50%
0.18 19.94
8.80%
12%
1279.0
181.0
1311
218.0
2.50%
20%
8.0
21.2
25.60% 27.50%
7.40%
555.0
594.0
7.00%
10.0
14.0 8.0 5.0
50.0
134.0 30.4 9.8
32.90%
-190℃～+200℃
1~10℃/min
1~10℃/min
控温精度 温度均匀度
±1℃
<±2℃
深冷处理设备
标准卧式深冷处理设备
深冷处理设备
小型试验用
深冷处理设备
一胜百深冷处理设备
深冷处理设备
工业用深冷处理设备
一胜百深冷设备
计算机+触摸屏控制 SLX-32R
深冷处理设备
鲍迪克公司深冷处理设备 一胜百深冷设备
激光外形测量仪分析结果
焊接完后弯曲严重
铸铁的深冷处理
曲轴加工尺寸偏差（μm）
曲轴试样 在压缩机中，关键部件的尺寸稳定性对压缩机的使用性能 具有重要的意义。直径13mm的曲轴孔，通过深冷处理改 善了曲轴尺寸稳定性，使其加工尺寸偏差明显减小，同时 其尺寸分布更为均匀。
深冷处理应用
非金属材料
深冷处理对PPG材料性能的影响
Company Logo
深冷处理工艺
实例
D2钢硬度和碳化物颗粒数量随深冷保温时间的变化
深冷处理应用
钢铁材料
W9Mo3Cr4V高速钢的深冷处理
室温硬度与冷处理温度的关系
室温冲击韧性与冷处理温度的关系
硬度随冷处理温度降低而升高，并在-140℃附近保持稳定； 冲击韧性随冷处理温度降低而升高； 冷处理可以同时提高W9钢的强度和韧性，是提高材料性能的有效手段。
Company
LOGO
深冷处理技术及应用
中国科学院理化技术研究所 顾开选
提纲
深冷处理简介
深冷处理机理及工艺
深冷处理的应用
深冷处理设备
深冷处理简介
定义
冷处理
冰冷处理 0 ℃ ～-100℃ （173K）
深冷处理 -100℃以 下
深冷处理简介
发展历程
70年代末，美国成立若干深冷处理公司 随后，英国、俄罗斯、日本相继开始研究 中国80年代开始研究 1974年美国路易斯安那大学Barron等 人的研究，耐磨性提高2-6.6倍
36%
10.70%
9.20% 11.50% 10.64%
1510.0
3209.0 960.0 289
1591
3312 1009 303
5.30%
3.20% 5.10% 4.80%
16.30% 17.80% 28.60% 31.90% 35.70% 39.50%
深冷处理应用
国外的应用
上世纪八十年代美国已经大范围应用深冷处理技 术，目前美国和欧洲的模具，刀剪等行业已经应 用普遍，并且有很多专业深冷处理加工厂。
试样
平均
铝合金深冷处理研究
美国马歇尔太空飞行中心实验结果
深冷处理后热影响区的残余应力降低了84MPa左右
铝合金深冷处理研究
深冷处理后残余应力降低了63MPa左右
铝合金深冷处理的应用
军工产品改善尺寸稳定性
铝合金深冷处理的应用
军工产品改善尺寸稳定性
钛合金的深冷处理
深冷处理改善钛合金焊接件的尺寸稳定性
深冷处理应用
国外应用
“Virtually all engine parts respond to cryogenic treatment.”
国外应用
深冷处理设备
原理图
深冷处理设备
箱体结构图
排气 温度计 孔板 叶轮 进液管 电磁阀 风机
深冷处理设备
技术指标
温控范围 升温速率 降温速率
析出的动力
马氏体基体上 析出大量的超 微细碳化物
马氏体体积收 缩、铁的晶格 常数缩小
残余奥氏体转 变成马氏体
深冷处理机理
组织细化、部分转移了金属原子的动能
深冷处理增加了原子间的结合能
深冷处理减小晶格常数，细化晶粒
深冷处理机理
引起材料内部缺陷（微孔、内应集中部位）的塑 性流变
降低材料内部残余应力，提高尺寸稳定性
深冷处理
深冷处理机理
残余奥氏体转变成马氏体
晶格结构：
深冷处理机理
马氏体基体上析出大量超细碳化物颗粒
材料内应 力增加
增加了碳子 析出的动力
马氏体基体上 析出大量的超 微细碳化物
马氏体体积收 缩、铁的晶格 常数缩小
残余奥氏体转 变成马氏体
深冷处理机理
马氏体基体上析出大量超细碳化物颗粒
增加了碳子 材料内应 力增加
铝合金
航空航天
军工企业
铝合金深冷处理研究
实验及结果
2A11工件及试样实验结果
处理方式
未深冷处理
变形量
抗拉强度 （Mpa）
延伸率（%）
冲击功（J）
0.1
513.24
9.56
2.51
一次深冷处理
两次深冷处理
0.0117 0.0102
556.01 532.09
11.77 9.18
6.63 6.83
铝合金深冷处理研究
实验及结果
Al-Li合金深冷处理结果
深 冷 前
深 冷 后
铝合金深冷处理研究
深冷处理对铝合金宏观残余应力的影响
未深冷
点 3： -43.6 ±21.1 Mpa
点 1： -100.0 ±15.3 Mpa
已深冷
点 3： -109.5 ±30.0 Mpa
点 1： -105.5 ±18.1 Mpa
点 4： -28.2 ±12.5 Mpa
点 4： -133.5 ±18.5 Mpa
点 2： -47.3 ±9.5 Mpa
点 2： -101.9 ±25.3 Mpa
铝合金深冷处理研究
圆环开口法评价尺寸稳定性
0.10
未深冷 已深冷
0.08
尺寸变 化率
6.15%
0.06
4.29%