深冷处理工艺
深冷处理工艺的详细介绍
深冷处理工艺的详细介绍
《深冷处理工艺，了解一下》
嘿，大家好呀！今天咱来聊聊深冷处理工艺。
我记得有一次啊，我去一个工厂参观。
哇塞，那里面可真是热闹。
我就看到有个大机器，工人们围着它忙前忙后的。
我凑过去一瞧，嘿，原来他们就是在进行深冷处理呢！
他们把一些零件放进一个超级大的容器里，就像把宝贝小心翼翼地放进保险箱一样。
然后呢，这个容器就开始制冷啦，温度降得特别低。
我当时就想，这得多冷啊，感觉能把人都给冻成冰棍了！那些零件在里面就好像在经历一场特别的冒险。
在这个过程中啊，工人们可认真了，眼睛一直盯着各种仪表和数据，就怕出啥差错。
我就好奇地问他们，这深冷处理到底有啥用啊？他们笑着跟我说，这用处可大了去了！经过深冷处理的零件，就像被施了魔法一样，性能变得更好啦。
比如说会更耐磨、更耐用，质量那是杠杠的！
我看着他们认真工作的样子，真觉得深冷处理工艺太神奇了。
原来这么一个看似普通的过程，能给这些零件带来这么大的变化呀！
总之呢，深冷处理工艺真的很重要，它就像是给零件们来了一次大变身，让它们变得更厉害，能更好地为我们服务。
哈哈，大家这下知道深冷处理工艺是怎么回事了吧！以后看到经过深冷处理的东西，可别忘记它背后还有这么有趣的过程哦！。
co深冷分离工艺
co深冷分离工艺
摘要：
一、co深冷分离工艺简介
二、co深冷分离工艺的工作原理
三、co深冷分离工艺的优缺点分析
四、co深冷分离工艺的应用领域
五、co深冷分离工艺的发展趋势与前景
正文：
co深冷分离工艺是一种在低温条件下，利用不同组分气体在深冷介质中的溶解度差异来实现分离的工艺技术。
该技术具有操作简便、能耗低、分离效果好等特点，广泛应用于石化、化工、冶金等行业。
co深冷分离工艺的工作原理是：将混合气体在深冷介质中冷却至接近露点，此时，部分气体组分会凝结为液体，从而实现与其他组分的分离。
然后通过升温，使凝结的液体气化并与未凝结的气体混合，从而达到回收的目的。
co深冷分离工艺具有以下优点：1.能耗低，可有效降低生产成本；2.设备简单，操作方便；3.分离效果好，可实现不同组分的有效分离。
然而，该工艺也存在一定的缺点，如对设备材质要求较高，以及在处理含水量较高的气体时，可能出现露点难以控制等问题。
目前，co深冷分离工艺已广泛应用于石化、化工、冶金、电子等行业。
在石化行业，可用于分离乙烯、丙烯等轻烃；在化工行业，可用于分离氢、氮、氧等气体；在冶金行业，可用于分离一氧化碳、二氧化碳等有害气体。
随着科技的不断进步和环保要求的日益提高，co深冷分离工艺在未来将面临更广泛的应用和发展。
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。
硬质合金深冷处理工艺
硬质合金深冷处理工艺硬质合金深冷处理是一种先进的工艺，它的目的是使材料具有较高的耐磨性和机械强度，从而提高其材料和土壤的抗老化性能。
深冷处理，也称为冷处理、硬化处理或板材热处理，是一种特殊的热处理工艺，通常指将合金材料冷却到廉价的低温，以改善其机械性能。
它由四个步骤组成：装置、加热、冷却和恢复回温，并可分为两种处理方式，一种是深冷处理（DED），另一种是深冷热处理（REE）。
深冷处理很容易控制冷却速度，以达到所需的机械性能，通常在低温下进行处理，硬质合金的强化会形成在冷却之前不可改变的定型，只需短时间的处理就可以实现高水平的均匀化组织和硬度，因此，深冷处理在硬质合金加工中备受欢迎。
首先，将处理后的物料放入特殊设备中，如冷冻箱、硅胶管或真空热泵中，并经过恢复时间，在需要的低温下进行处理，使材料内部结构发生变化，从而增强材料的耐磨性和机械强度，达到强化的目的。
其次，再将处理后的物料再放入冷冻箱中，加快冷却速度，改变材料的结构，利用硬化原理产生回火效应，从而达到硬化装置的效果。
最后，通过恢复处理或均质处理实现均匀化，获得更高的机械特性。
以上是硬质合金深冷处理的主要工艺，由于深冷处理速度快，可以改善材料的机械性能，因此，深冷处理已经成为硬质合金加工的重要工艺。
深冷处理的优点是可以增强材料的耐磨性和机械强度，且处理过程简单迅速，操作方便，可以提高材料的加工能力。
其次，深冷处理可以改善材料内部结构，如可以预防材料结疤、晶界畸变，提升材料的疲劳寿命，同时还可以提高材料的韧性、塑性和强度等性能。
另外，由于深冷处理所得到的材料由于自身抗氧化、抗腐蚀的能力更好，所以在许多领域比较常见，如外科器械、航空航天等。
总之，深冷处理已成为硬质合金加工过程中不可或缺的重要工艺，具有加强材料结构、改善材料性能、提高材料强度、提升材料耐磨性、延长材料使用寿命等功能，因此在一些需要高强度、耐磨性、耐腐蚀性要求的地方px当受到重视与应用。
铝合金深冷处理工艺
铝合金深冷处理工艺铝合金深冷处理工艺是一种常用于提高铝合金材料性能的热处理方法。
通过在低温下进行处理，可以改变铝合金材料的组织结构和机械性能，提高其硬度和强度，并提高其耐腐蚀性和磨损性能。
本文将介绍铝合金深冷处理的原理、工艺步骤及其在实际生产中的应用。
一、铝合金深冷处理的原理铝合金深冷处理是通过将铝合金材料置于低温环境中，使其凝固过程得以延长，从而在晶体内形成更细小的晶粒。
这样可以有效地提高材料的强度和硬度。
在深冷处理过程中，铝合金材料会经历两个阶段的凝固。
首先，室温下的液体相先凝固，形成初级晶核。
然后，在继续降低温度的过程中，液固相变完成，并使初级晶核进一步增长，形成更细小的晶粒。
最终，铝合金材料在低温下完全凝固，并获得更高的强度和硬度。
二、铝合金深冷处理工艺步骤铝合金深冷处理通常包括以下几个步骤：1.材料准备：首先需要准备好要进行深冷处理的铝合金材料。
常见的铝合金材料包括铝硅合金、铝镁合金和铝钛合金等。
2.预处理：材料需要经过清洗和退火等预处理步骤，以去除表面的油污和氧化物，并保证材料的均匀性。
3.冷却：材料被放置在特定的冷却介质中，如液氮或液氩中，以降低其温度。
冷却速度需要根据材料类型和要求进行控制。
4.深冷处理：经过冷却后，材料需要保持在低温环境中一段时间，以允许晶粒的再生长和晶格的再排列。
时间的长短取决于材料的类型和处理的要求。
5.驰放：处理过程完成后，材料需要从深冷环境中取出，并迅速恢复到室温。
这样可以避免由于温度变化过快而引起的应力和变形。
6.后处理：深冷处理后的材料可能需要进行退火和强化等后处理工艺，以进一步改善其性能。
三、铝合金深冷处理的应用铝合金深冷处理广泛应用于航空航天、汽车、电子和建筑等领域。
其主要应用包括以下几个方面：1.提高硬度和强度：深冷处理可以使铝合金材料的晶粒细小化，从而提高材料的硬度和强度。
这对于某些要求高强度和轻量化的应用场合，如航空航天和汽车制造等领域非常重要。
深冷处理工艺的详细介绍
深冷处理工艺的详细介绍嘿，朋友们！今天咱来唠唠深冷处理工艺。
你可别小瞧了这玩意儿，它就像是给材料施了一场神奇的魔法！咱先说说深冷处理是啥。
简单来讲，就是把东西放到超级冷的环境里冻一冻。
这可不是随便冻冻哦，那温度低得吓人呢！想象一下，大冬天你在外面冻得瑟瑟发抖，而深冷处理可比那冷多啦！那为啥要搞这个深冷处理呢？哎呀，好处可多啦！经过深冷处理的材料，就像是经过了一番特训，变得更结实、更耐用啦！比如说一些工具吧，经过深冷处理后，那质量杠杠的，用起来顺手极了，不容易坏。
这就好比一个人经过艰苦训练，变得更强壮、更厉害啦！而且哦，深冷处理还能改善材料的性能呢。
就像给汽车加了更好的机油，跑得更快更稳。
这可真是个神奇的过程，把普通的材料变得不普通啦！深冷处理的过程也挺有意思的。
把材料小心翼翼地放进去，然后就等着温度慢慢降下来。
这时候啊，就好像材料在里面睡大觉，等睡醒了就变得不一样啦！是不是很有趣？不过，这可不是随随便便就能做好的哦。
得掌握好温度、时间这些关键因素。
温度太低了不行，太高了也不行，时间太长太短都不合适。
这就像做饭一样，火候掌握不好，菜就不好吃啦！咱再说说深冷处理在不同领域的应用吧。
在工业上，那可是大显身手啊！让那些零件啥的质量更好，机器运行更顺畅。
在一些高科技领域，深冷处理也是必不可少的呢，能让产品性能更上一层楼。
你说，这深冷处理工艺是不是很牛？它就像一个隐藏在幕后的高手，默默为我们的生活和工业发展贡献着力量。
反正我觉得啊，深冷处理工艺真的是太神奇、太重要啦！咱可得好好利用它，让它为我们创造更多的价值。
你难道不想试试这神奇的深冷处理工艺吗？。
硬质合金深冷处理工艺
硬质合金深冷处理工艺在冶金技术中，冷加工处理的种类有很多，如退火、正火、淬火、回火等。
而硬质合金深冷处理也是常用到的一种加工方式，它属于冷变形加工，主要指硬质合金刀具或模具在高速冷却情况下经过数小时或更长时间的缓慢降温而引起的合金组织、晶粒度、力学性能及其他特征的改变。
硬质合金用作切削工具时，有粗加工和精加工之分。
粗加工时，切削刃上的主要化学成分是奥氏体组织，因此对切削性能的影响最大；精加工时，由于受热作用合金的强度和硬度提高，因此，加工表面的粗糙度值减小，因而合金工具硬度、耐磨性、抗粘结性、导热性都有所改善，同时还可以改善工具在使用时的振动情况。
但是，精加工时的切削速度应该低些，加工余量也不宜太大，否则容易造成崩刃现象。
一般情况下，先用低速进行粗加工，后用中速精加工，最后再用高速进行精加工。
2、一定条件下，深冷处理是不必然出现正火的。
一般来说，不出现正火情况有以下几个原因：(1)在机械制造生产中，为了获得某种钢材的预期性能，必须采用深冷处理工艺。
因此，一般要求合金的深冷处理组织为马氏体。
(2)深冷处理对合金的形状公差和尺寸公差没有严格限制。
因此，深冷处理的尺寸精度较差。
(3)深冷处理后的合金需要在较高的温度下进行退火，才能消除组织中残留的应力，恢复其塑性，稳定组织。
因此，一般需要对深冷处理的零件进行退火。
3、深冷处理后，组织为索氏体+残余奥氏体+少量珠光体，并且随着退火温度的提高，珠光体逐渐增多。
深冷处理对组织的影响有三点：第一，当合金在450-500 ℃退火时，由于在合金内出现了珠光体，使合金的综合性能（力学性能、热强性、热硬性等）显著提高，这种珠光体称为索氏体。
第二，当合金在400-450 ℃退火时，合金发生回复与再结晶转变，使合金强度得到明显提高。
第三，当合金在450-500 ℃退火时，虽然由于在合金中出现了索氏体，但由于组织中仍然保留少量的碳化物和石墨等，因而造成了强度的损失。
4、深冷处理也会产生部分回复。
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。
硬质合金铣刀等刀具的深冷处理工艺
硬质合金铣刀等刀具的深冷处理工艺深冷处理是一种将材料或零件置于-130～-196℃的低温下，按一定的工艺过程处理的方法。
深冷处理的机理如今有不同的观点，物理学家认为，深冷处理改变了金属的原子和分子的结构；冶金专家认为残留奥氏体转变成马氏体是问题的关键。
（1）深冷处理工艺方法使用设备是带有计算机连续监控功能，并能自动调节液氮进入量、自动升温的深冷处理箱。
处理过程由精密编制的降温、超低温保温和升温三个程序组成。
适当缓慢地降温，随之进行最少-196℃×2h超低温保温以及合理地升温，整个过程需36～74h。
通过这种合理的过程控制和精密的监控，以防止工件的尺寸变化和“热冲击”的产生。
深冷处理不同于一般的表面处理，它可以使被处理的材料性能得到提高，处理的刀具经过多次修磨后仍能保持一致的性能。
但是深冷处理并不能代替热处理工艺，它是提高经热处理后材料力学性能的一种有效补充手段。
（2）效果对比硬质合金刀具经深冷处理前后使用寿命对比见表1。
切削试验条件：切削试坯材料为HT250灰铸铁；刀具材料为硬质合金；深冷处理前、后切削各参数相同。
经过深冷处理后，刀具的稳定性得到提高，残余应力得到消除，寿命获得提高。
通过对灰铸铁的切削加工证实，以同样的切削参数加工同一零件的同一工序，经过深冷处理的刀具的平均寿命提高1.53～8.4倍。
表1 硬质合金刀具经深冷处理前后使用寿命对比试验中发现：若在对刀具进行深冷处理后，不补充200℃×4～5h回火，刀具不用时，在室温下停放半个月左右，则其寿命变得与未处理的一样；其次，不能将刀具直接放到液氮中，以免使刀具遭到“热冲击”损害；另外，若热处理不合理会造成深冷处理的效果甚微。
深冷处理工艺
随着机械工业的不断发展,对金属材料的要求也越来越高,如何在材料以及热处理工艺既定的前提下尽量提高金属工件的机械性能及使用寿命,这成为很多热处理行业前沿人士思考并探索的问题;一、问题的提出：钢材在热处理工艺之后,其硬度及机械性能均大大提高,但热处理后依然有残存的以下问题：1、残余奥氏体;其比例大约有10%-20%,由于奥氏体很不稳定,当受到外力作用或环境温度改变时,易转变为马氏体,而奥氏体与马氏体的比容不一样,将造成材料的不规则膨胀,降低工件的尺寸精度;2、组织晶粒粗大,材料碳化物固溶过饱和;3、残余内应力;热处理后的残余内应力将降低材料的疲劳强度以及其他机械性能,在应力释放过程中且易导致工件的变形;二、深冷工艺的优点：经过国内外许多金属材料研究者的不懈研究,深冷及超深冷处理工艺被认为是解决以上问题的最优方法,其优点如下：1、它使硬度较低的残余奥氏体转变为较硬的、更稳定的、耐磨性和抗热性更高的马氏体;2、马氏体的晶界、晶界边缘、晶界内部分解、细化,析出大量超细微的碳化物,过饱和的马氏体在深冷的过程中,过饱和度降低,析出的超细微碳化物,与基体保持共格关系,能使马氏体晶格畸变并减小,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；同时由于超细微的碳化物析出,均匀分布在马氏体基体上,减弱了晶界催化作用,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;从而使材料的综合力学性能得到三个方面的提高：材料的韧性改善,冲击韧性高,基体抗回火稳定性和抗疲劳性得到提高；耐磨损的性能得到提高；尺寸稳定性提高;从而达到了强化基体,改善热处理质量,减少回火次数,延长模具寿命的目的;3、材料经深冷处理后内部热应力和机械应力大为降低,并且由于降温过程中使微孔或应力集中部位产生了塑性流变,而在升温过程中会在此类空位表面产生压应力,这种压应力可以大大减轻缺陷对工件局部性能的损害,从而有效地减少了金属工件产生变形、开裂的可能性;三、深冷工艺的生产使用效果1、高速钢冷作模具深冷处理不同处理工艺对W6Cr5Mo4V2CoM2钢残留奥氏体的影响体积百分数%热处理工艺残留奥氏体AR1240℃淬火+560℃×1h×3次回火10-196℃深冷处理深冷处理过程中,大量的残留奥氏体转变为马氏体,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小,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析出,均匀分布在马氏体基体上,减弱了晶界催化作用,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,从而改善了高速钢的性能,使硬度、冲击韧性和耐磨性都显着提高;模具硬度高,其耐磨性也就好,如硬度由60HRC提高至62-63HRC,模具耐磨性增加30%―40%;可看出深冷处理后模具的相对耐磨性提高40%,延长深冷处理时间后,在硬度没有太大变化的情况下,相对耐磨性有所增大;举实例说明：1凸模：汽车厂的高速钢凸模,未经深冷处理时只能使用10万次,而采用液氮经-196℃×4h深冷处理后再400℃回火,使用寿命提高到130万次;2冲压凹模：生产使用结果表明,深冷处理后产量提高二倍多;3硅钢片冷冲模：为降低模具深冷处理后的脆性和内应力,将深冷处理与中温回火相配合,可改善模具抗破坏性及其它综合性能,模具的刃磨寿命提高3倍以上,稳定在5―7万冲次;经过深冷或超深冷处理的精密量具,尺寸稳定性、耐磨性有显着的提高;2、H13钢铝型材热挤模具深冷处理H134Cr5MoSiV1钢是国外广泛应用的一种热作模具钢;在我国近几年来H13钢被普遍推广用于制造铝型材热作模具;铝型材热挤压模具在生产过程中受高温4500C-5200C,高压及铝材的剧烈摩擦作用,模具的失效主要是由于磨损和热疲劳,以及热处理不当,导致早期失效如断裂、软、塌、缺等因素;目前,国内模具平均使用寿命与国际先进水平还存在一定的差距;热处理技术和表面处理技术的落后是造成模具寿命低的主要原因;经深冷处理使H13合金钢的组织发生以下三个变化：1残余奥氏体一部分乃至全部转变成马氏体；2残余奥氏体的残余部分组织相对稳定,其组织内部细化,所以得到强化,对韧性作出贡献；3材料的韧性改善,冲击韧性高；举例如下：试验工件为铝型材挤压模;工件经机械加工,但未进行精细加工,按模具常规热处理工艺：1040℃淬火580℃两次回火,氮化;模具常规热处理+深冷处理工艺：⑴、1040℃淬火580℃两次回火,深冷-196℃×24h,150℃×30min回火,氮化;⑵、1040℃淬火590℃两次回火,深冷-196℃×24h,100℃×30min回火,氮化;深冷处理工艺2的两套模具交铝型材厂生产使用,结果其中一套生产出合格型材吨,该厂认为模具效果不错；工艺1的两套模具在另一铝型材厂使用,生产量达到吨/套;按所生产型材壁厚偏差的质量标准计算,一般只能产出铝型材4-5吨的水平；经过深冷处理的两副模具已经超过上述产量水平;拉出的型材产品质量优良,主要表现在型材光洁度高,截面均匀性好,实验结果基本说明,按深冷处理工艺1,处理H13钢铝型材热作挤压模具,能提高使用寿命40%以上;3、Cr12MoV钢冷镦模深冷处理Cr12MoV钢具有高的含碳量和含铬量,能形成大量碳化物和高合金度的马氏体,使钢具有高硬度,高耐磨性;同时,铬又使钢具有高的淬透性和回火稳定性,钼增加了钢的淬透性并且细化晶粒,钒既可以细化晶粒又可以增加材料的韧性,又能形成高硬度的VC,以进一步增加钢的耐磨性,所以Cr12MoV钢是制造冷作模具广泛使用的材料.以Cr12MoV钢硅钢片凸模为例：制造工艺为：下料→锻造→球化退火→机加工→最终热处理→磨削;最终热处理工艺为：淬火加热温度1030℃,回火220℃;虽然在机加工之前,毛坯经过改锻,但热处理后模具使用寿命不高;1凸模失效分析通过对26个失效的凸模分析,发现模具失效的原因是劈裂与折断,其折断位置基本处于凸模长度方向的中间位置,劈裂位置全部处于韧口底部,凸模断裂前后的尺寸和形状没有变化,在断裂过程中没有发现任何塑性变形,全是脆性断裂;失效凸模化学成分：、、、、、、、;金相组织：回火马氏体＋碳化物＋残余奥氏体,其中残余奥氏体含量较多,碳化物大小不均,有的颗粒较大,且大块碳化物还带有棱角;实验证明,对W6Mo_SCr4V2高速钢丝锥深冷处理性能影响的四大因素为:深冷温度、深冷保温时间、回火温度和冷却速度,其中影响最大的因素为深冷温度;因此,在深冷处理的实验和模拟过程中,应尽量地降低深冷处理的温度,以期待获得最好的性能;未经深冷处理的高速钢丝锥微观组织中,灰色针状或黑色片状马氏体组织数量相对较少,白色的残余奥氏体数量较多且分布不均匀,经深冷处理后的高速钢丝锥微观组织中,马氏体组织数量相对增多且细化很多,同时在马氏体晶界上析出细小弥散的碳化物颗粒;。
深冷处理的温度
深冷处理的温度
深冷处理是一种金属热处理工艺，通过将金属材料冷却到极低温度下进行处理，以改善其力学性能、提高其耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性等。
深冷处理的温度通常在零下几十度至零下两百摄氏度之间，具体取决于不同的材料和工艺要求。
对于一些常见的金属材料，如碳钢、合金钢、不锈钢等，深冷处理的温度通常在零下80℃至零下120℃之间。
在这个温度范围内，金属材料的内部结构会发生明显的变化，从而改善其力学性能。
另外，对于一些特殊的金属材料，如钛合金、铝合金等，深冷处理的温度可能会有所不同。
例如，铝合金的深冷处理温度通常在零下50℃至零下150℃之间，而钛合金的深冷处理温度则通常在零下150℃至零下200℃之间。
需要注意的是，深冷处理的温度对于金属材料的性能有很大的影响。
如果温度过低，可能会导致金属材料过度脆化；如果温度过高，则可能会影响其改善效果。
因此，在进行深冷处理时，需要根据不同的材料和工艺要求选择合适的温度。
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。
天然气深冷工艺流程简介
天然气深冷液化技术是以天然气或合成天然气为原料，经脱酸、脱水、脱重烃后，进行深冷液化产出LNG，在此基础上，开发了小型通用模块化LNG产线。
技术亮点、主要技术性能或产品功能：1）可根据项目规模和气源特点，选用分子筛、甲醇洗等高效净化工艺，选择膨胀制冷、混合制冷、简单级联等低能耗LNG生产工艺，及多类型LNG储存系统；2）在DSC系统中嵌入具有报警预分析，提供预处理建议的DCS帮助系统。
3）国家863项目“合成天然气液化技术”经专家论证，水平先进。
目前，该技术成果已在长沙应急调峰液化工厂、京宝焦炉气制LNG等项目成功应用。
a.煤层气液化技术煤层气液化采用氮气膨胀制冷工艺，该技术工艺简单、设备较少、操作方便、运行平稳、能耗较低，为新地自有技术。
主体设备包括净化单元（原压机、净化装置）、制冷单元（循环压机、冷箱、膨胀机）、贮存单元（LNG储罐及附属系统）及控制单元，设备已全部实现国产化。
新地以总承包模式在山西晋城建成一座煤层气液化工厂，规模15万方/日，达产后运行安全、平稳。
b.天然气液化技术在天然气液化技术方面，新地拥有氮气膨胀制冷液化工艺、天然气膨胀制冷液化工艺、混合制冷液化工艺、级联制冷液化工艺等实例。
尤其新地自主开发的混合制冷液化工艺，由于采用了独特的液相流分布技术，避免了冷箱底部积液，使装置即节能又稳定；独特的制冷系统干燥设计，大幅缩短开车时间及开车费用；独特的制冷剂补充系统设计，节省开车时间。
c.液化天然气工厂压力液改造技术通过对原有天然气液化装置中的LNG储罐BOG回收及压缩系统进行技术改造，将“高温高压态”产品LNG变成“低温低压态”产品LNG，降低气损。
技术亮点、主要技术性能或产品功能：技术特点：（1）降低产品LNG的温度和压力，有效降低运输、汽车加注过程中的气损；（2）流程更加先进，参数更加合理，设备更加可靠。
技术参数：改造前LNG：温度-140～-145℃，压力为饱和压力；改造后LNG：温度-155～-162℃，压力为饱和压力。
深冷处理工艺
随着机械工业的不断发展，对金属材料的要求也越来越高，如何在材料以及热处理工艺既定的前提下尽量提高金属工件的机械性能及使用寿命，这成为很多热处理行业前沿人士思考并探索的问题。
一、问题的提出：钢材在热处理工艺之后，其硬度及机械性能均大大提高，但热处理后依然有残存的以下问题：1、残余奥氏体。
其比例大约有10%-20%，由于奥氏体很不稳定，当受到外力作用或环境温度改变时，易转变为马氏体，而奥氏体与马氏体的比容不一样，将造成材料的不规则膨胀，降低工件2312从而强而3、材料经深冷处理后内部热应力和机械应力大为降低，并且由于降温过程中使微孔或应力集中部位产生了塑性流变，而在升温过程中会在此类空位表面产生压应力，这种压应力可以大大减轻缺陷对工件局部性能的损害，从而有效地减少了金属工件产生变形、开裂的可能性。
三、深冷工艺的生产使用效果1、高速钢冷作模具深冷处理不同处理工艺对W6Cr5Mo4V2Co(M2)钢残留奥氏体的影响（体积百分数%）热处理工艺残留奥氏体AR1240℃淬火+560℃×1h×3次回火10-196℃深冷处理5.6深冷处理过程中，大量的残留奥氏体转变为马氏体，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小，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析出，均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界催化作用，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，从而改善了高速钢的性能，使硬度、冲击韧性和耐磨性都显着提高。
模具硬度高，其耐磨性也就好，如硬度由60HRC提高至62-63HRC，模具耐磨性增加30%―40%。
130万次。
（2（32、试验工件为铝型材挤压模。
工件经机械加工，但未进行精细加工，按模具常规热处理工艺：1040℃淬火580℃（两次）回火，氮化。
金属材料深冷处理工艺及其微观机理研究
金属材料深冷处理工艺及其微观机理研究
随着现代工业的发展，对金属材料性能的要求越来越高。
而深冷处理作为一种有效的技术手段，已经在金属材料加工领域得到了广泛应用。
本文将介绍金属材料深冷处理的工艺以及其微观机理的研究进展。
深冷处理是通过将金属材料暴露在极低温度环境下进行处理，以改善其性能。
这一工艺主要包括两个步骤：冷却和保持。
在冷却阶段，金属材料会被暴露在极低温度下，使其快速冷却，以改变其晶体结构和组织状态。
而在保持阶段，金属材料将会保持在低温下一段时间，以稳定其新的晶体结构。
深冷处理可以显著改善金属材料的硬度、强度和耐磨性等性能。
通过改变材料的晶体结构和组织状态，深冷处理可以减少晶界、位错和孪生等缺陷，从而提高材料的力学性能。
同时，深冷处理还可以改变材料的化学成分和物理性质，以满足不同工程需求。
深冷处理的微观机理研究是理解其工艺的关键。
目前，学者们主要通过实验和理论模拟的方法来探索深冷处理的微观机理。
实验方面，他们通过金相显微镜、电镜和X射线衍射等技术来观察金属材料的晶体结构和组织状态的变化。
同时，他们还通过力学性能测试和热力学分析等手段来评估材料的性能变化。
理论模
拟方面，他们利用分子动力学模拟、有限元分析和相场模型等方法来模拟和预测材料的微观变化，以揭示深冷处理的机理。
总的来说，金属材料深冷处理是一种有效的技术手段，可以显著改善金属材料的性能。
通过研究深冷处理的工艺和微观机理，我们可以更好地理解和控制金属材料的性能变化，为金属材料的应用和开发提供了重要的理论和实践基础。
深冷分离工艺流程
④ 脱除炔烃。 裂解气和氢通过催化剂, 将裂解气中的炔烃加氢成 为烯烃或烷烃。 当乙烯装置规模较大时, 也有采用溶剂吸收法回收乙 炔, 以便作为化工原料。
⑦ 精馏分离系统。 本系统包括一系列精馏塔, 利用精馏方法分 离出乙烷馏分、 乙烯、丙烷馏分、 丙烯、 C4 馏分以及 C5 馏分等, 得到聚合级乙烯、 丙烯产品。
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⑤ 脱甲烷及氢。 脱甲烷及氢可同时提取富氢, 并为分离各种低级 烃创造条件。 由于该工序是在-100℃以下深度冷冻, 消耗的冷能量较 多, 其操作好坏直接影响乙烯的收率, 是决定深冷分离流程经济的一个 重要环节。
⑥ 制冷。 向裂解气提供低于环境温度的冷冻剂和冷量, 使裂解 气的温度降到-100℃以下, 其过程为制冷过程。
深冷分离工艺 流程
“
目录
1. 深冷分离工艺流程的组成和作用
1. 深冷分离工艺流程的组成和作用
① 压缩和脱除重组分。 深冷分离法分高压法 (2940~3920kPa)、 中压法 (530~640kPa) 和低压法 (177~245kPa), 现多采用高压法。 为了将裂解气增压到 2940~3920kPa, 需要进行压缩, 同时进行重质组分 (焦油) 的脱除。
深冷+吸附
深冷+吸附
深冷+吸附是一种废气处理方法，主要应用于处理VOCs（挥发性有机化合物）废气。
首先，废气会通过干式过滤，去除其中的颗粒状污染物。
然后，废气进入吸附床，利用具有大比表面积的活性炭将有机溶剂吸附在活性炭表面。
经过吸附处理后的洁净气体，再经过风机、烟囱达标排放。
深冷处理是利用冷却水或低温冷冻水、两级复叠式机械制冷、液氮等手段，将废气冷却到非常低的温度，使废气中的有机溶剂液化。
这种深冷处理方法可以实现高效率的溶剂回收，一般在95%以上。
深冷+吸附工艺的配置包括深冷和吸附两大单元。
深冷单元通常包括冷却器、冷凝器等设备，用于将废气冷却并液化有机溶剂。
吸附单元则包括吸附罐、真空泵等设备，用于将余气中的烃类物质吸附富集，让余气中空气排放。
这种工艺适用于处理高浓度的VOCs废气，具有经济价值。
同时，深冷处理可以回收有机溶剂，减少对环境的影响，具有环保意义。
深冷处理工艺
深冷处理工艺Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】随着机械工业的不断发展，对金属材料的要求也越来越高，如何在材料以及热处理工艺既定的前提下尽量提高金属工件的机械性能及使用寿命，这成为很多热处理行业前沿人士思考并探索的问题。
一、问题的提出：钢材在热处理工艺之后，其硬度及机械性能均大大提高，但热处理后依然有残存的以下问题：1、残余奥氏体。
其比例大约有10%-20%，由于奥氏体很不稳定，当受到外力作用或环境温度改变时，易转变为马氏体，而奥氏体与马氏体的比容不一样，将造成材料的不规则膨胀，降低工件的尺寸精度。
2、组织晶粒粗大，材料碳化物固溶过饱和。
3、残余内应力。
热处理后的残余内应力将降低材料的疲劳强度以及其他机械性能，在应力释放过程中且易导致工件的变形。
二、深冷工艺的优点：经过国内外许多金属材料研究者的不懈研究，深冷及超深冷处理工艺被认为是解决以上问题的最优方法，其优点如下：1、它使硬度较低的残余奥氏体转变为较硬的、更稳定的、耐磨性和抗热性更高的马氏体。
2、马氏体的晶界、晶界边缘、晶界内部分解、细化，析出大量超细微的碳化物，过饱和的马氏体在深冷的过程中，过饱和度降低，析出的超细微碳化物，与基体保持共格关系，能使马氏体晶格畸变并减小，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；同时由于超细微的碳化物析出，均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界催化作用，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。
从而使材料的综合力学性能得到三个方面的提高：材料的韧性改善，冲击韧性高,基体抗回火稳定性和抗疲劳性得到提高；耐磨损的性能得到提高；尺寸稳定性提高。
从而达到了强化基体，改善热处理质量，减少回火次数，延长模具寿命的目的。
3、材料经深冷处理后内部热应力和机械应力大为降低，并且由于降温过程中使微孔或应力集中部位产生了塑性流变，而在升温过程中会在此类空位表面产生压应力，这种压应力可以大大减轻缺陷对工件局部性能的损害，从而有效地减少了金属工件产生变形、开裂的可能性。
深冷处理
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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
深冷热处理技术
二、深冷处理机理
※马氏体基体上析出大量超细微碳化物
1、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。 2、碳化物均匀分布在马氏体基体上，强化晶界。
二、深冷处理机理
※马氏体基体上析出大量超细微碳化物
综合力学性能提高 1、提高冲击韧性、抗回火稳定性和抗疲劳性。 2、提高耐磨损性。 3、提高尺寸稳定性
二、深冷处理机理
※残余奥氏体的产生
残余奥氏体 在淬火过程中，由于先转变的奥氏体对未转变的奥氏体的转变具有抑制作用，只有进一步 增加相变驱动力，即增加过冷度才能使相变继续进行。所以对于大多数的铁碳合金，淬火 后总是存在一部分残余奥氏体。
二、深冷处理机理
※残余奥氏体转变成马氏体
深冷前 材料淬火后，内部组织仍存在一定含量的残余奥氏体（约 10%~20% ），这种残余奥氏体 是不稳定的组织，当收到外力作用或环境温度改变时，易转变为马氏体，而奥氏体与马氏体 的比容不一样，将造成材料的不规则膨胀，降低工件的尺寸精度。 深冷后 深冷处理使硬度较低残余奥氏体转变为较硬的、更稳定的、耐磨性和抗热性更高的马氏体。
二、深冷处理机理
※部分转移了金属原子的动能
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。深冷处理部分转移了 原子间的动能，从而使原子结合更紧密，提高了金属的性能。
※细化组织
二、深冷处理机理
粗大马氏体发生碎裂，减小晶格常数，细化晶粒。
二、深冷处理机理
※表面产生残余压应力
材料经深冷处理后内部热应力和机械应力大为降低，并且由于降温过程中使微孔或应力集 中部位产生了塑性流变，而在升温过程中会在此类空位表面产生压应力，这种压应力可以 大大减轻缺陷对工件局部性能的损害，从而有效地减少了金属工件产生变形、开裂的可能 性。
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深冷处理工艺
随着机械工业的不断发展，对金属材料的要求也越来
越高，如何在材料以及热处理工艺既定的前提下尽量提高
金属工件的机械性能及使用寿命，这成为很多热处理行业
前沿人士思考并探索的问题。
一、问题的提出：
钢材在热处理工艺之后，其硬度及机械性能均大大提
高，但热处理后依然有残存的以下问题：
1、残余奥氏体。
其比例大约有10%-20%，由于奥氏
体很不稳定，当受到外力作用或环境温度改变时，易转变
为马氏体，而奥氏体与马氏体的比容不一样，将造成材料
的不规则膨胀，降低工件的尺寸精度。
2、组织晶粒粗大，材料碳化物固溶过饱和。
3、残余内应力。
热处理后的残余内应力将降低材料
的疲劳强度以及其他机械性能，在应力释放过程中且易导
致工件的变形。
二、深冷工艺的优点：
经过国内外许多金属材料研究者的不懈研究，深冷及
超深冷处理工艺被认为是解决以上问题的最优方法，其优
点如下：
1、它使硬度较低的残余奥氏体转变为较硬的、更
稳定的、耐磨性和抗热性更高的马氏体。
2、马氏体的晶界、晶界边缘、晶界内部分解、细
化，析出大量超细微的碳化物，过饱和的
马氏体在深冷的过程中，过饱和度降低，析出的超细
微碳化物，与基体保持共格关系，能使马氏体晶格畸变并减小，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；同时由于超细微的碳化物析出，均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界催化作用，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。
从而使材料的综合力学性能得到三个方面的提高：材料的韧性改善，冲击韧性高,基体抗回火稳定性和抗疲劳性得到提高；耐磨损的性能得到提高；尺寸稳定性提高。
从而达到了强化基体，改善热处理质量，减少回火次数，延长模具寿命的目的。
3、材料经深冷处理后内部热应力和机械应力大为降低，并且由于降温过程中使微孔或应力集中部位产生了塑性流变，而在升温过程中会在此类空位表面产生压应力，这种压应力可以大大减轻缺陷对工件局部性能的损害，从而有效地减少了金属工件产生变形、开裂的可能性。
三、深冷工艺的生产使用效果
1、高速钢冷作模具深冷处理
不同处理工艺对W6Cr5Mo4V2Co(M2)钢残留奥氏体的影响（体积百分数%）
深冷处理过程中，大量的残留奥氏体转变为马氏体，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小，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析出，均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界催化作用，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，从而改善了高速钢的性能，使硬度、冲击韧性和耐磨性都显著提高。
模具硬度高，其耐磨性也就好，如硬度由60HRC提高至62-63HRC，模具耐磨性增加30%―40%。
可看出深冷处理后模具的相对耐磨性提高40%，延长深冷处理时间后，在硬度没有太大变化的情况下，相对耐磨性有所增大。
举实例说明：
（1）凸模：汽车厂的高速钢凸模，未经深冷处理时只能使用10万次，而采用液氮经-196℃×4h深冷处理后再400℃回火，使用寿命提高到130万次。
（2）冲压凹模：生产使用结果表明，深冷处理后产量提高二倍多。
（3）硅钢片冷冲模：为降低模具深冷处理后的脆性和内应力，将深冷处理与中温回火相配合，可改善模具抗破坏性及其它综合性能，模具的刃磨寿命提高3倍以上，稳定在5―7万冲次。
经过深冷或超深冷处理的精密量具，尺寸稳定性、耐磨性有显著的提高。
2、H13钢铝型材热挤模具深冷处理
H13(4Cr5MoSiV1)钢是国外广泛应用的一种热作模具钢。
在我国近几年来H13钢被普遍推广用于制造铝型材热
作模具。
铝型材热挤压模具在生产过程中受高温
（4500C-5200C），高压及铝材的剧烈摩擦作用，模具的失效主要是由于磨损和热疲劳，以及热处理不当,导致早期失效（如断裂、软、塌、缺等因素）。
目前，国内模具平均使用寿命与国际先进水平还存在一定的差距。
热处理技术和表面处理技术的落后是造成模具寿命低的主要原因。
经深冷处理使H13合金钢的组织发生以下三个变化：1）残余奥氏体一部分乃至全部转变成马氏体；2）残余奥氏体的残余部分组织相对稳定，其组织内部细化，所以得到强化，对韧性作出贡献；3）材料的韧性改善，冲击韧性高；
举例如下：
试验工件为铝型材挤压模。
工件经机械加工，但未进行精细加工，按模具常规热处理工艺：1040℃淬火580℃（两次）回火，氮化。
模具常规热处理+深冷处理工艺：
⑴、1040℃淬火580℃两次回火，深冷
（-196℃×24h），150℃×30min回火，氮化。
⑵、1040℃淬火590℃两次回火，深冷
（-196℃×24h），100℃×30min回火，氮化。
深冷处理工艺(2)的两套模具交铝型材厂生产使用，结果其中一套生产出合格型材9.5吨，该厂认为模具效果不错；工艺(1)的两套模具在另一铝型材厂使用，生产量达到9.2吨/套。
按所生产型材壁厚0.1mm偏差的质量标准计算，一般只能产出铝型材4-5吨的水平；经过深冷处
理的两副模具已经超过上述产量水平。
拉出的型材产品质量优良，主要表现在型材光洁度高，截面均匀性好，实验结果基本说明，按深冷处理工艺（1），处理H13钢铝型材热作挤压模具，能提高使用寿命40%以上。
3、Cr12MoV钢冷镦模深冷处理
Cr12MoV钢具有高的含碳量和含铬量，能形成大量碳化物和高合金度的马氏体，使钢具有高硬度，高耐磨性。
同时，铬又使钢具有高的淬透性和回火稳定性，钼增加了钢的淬透性并且细化晶粒，钒既可以细化晶粒又可以增加材料的韧性，又能形成高硬度的VC，以进一步增加钢的耐磨性，所以Cr12MoV钢是制造冷作模具广泛使用的材料.
以Cr12MoV钢硅钢片凸模为例:
制造工艺为：下料→锻造→球化退火→机加工→最终热处理→磨削。
最终热处理工艺为：淬火加热温度1030℃，回火220℃。
虽然在机加工之前，毛坯经过改锻，但热处理后模具使用寿命不高。
(1)凸模失效分析
通过对26个失效的凸模分析，发现模具失效的原因是劈裂与折断，其折断位置基本处于凸模长度方向的中间位置，劈裂位置全部处于韧口底部，凸模断裂前后的尺寸和形状没有变化，在断裂过程中没有发现任何塑性变形，全是脆性断裂。
失效凸模化学成分：1.65C、 0.36Si、0.30Mn、12.1Cr、0.46Mo 0.23V、0.027S、0.026P。
金相组织：回火马氏体＋碳化物＋残余奥氏体，其中残余奥氏体含量较多，碳化物大小不均，有的颗粒较大，且大块碳化物还带有棱角。
Cr12MoV钢属于莱氏体钢，大块的共晶碳化合物尽管在锻造中已被击碎，但颗粒仍然较大，且分布不均，这些粗大且有棱角的碳化物降低了凸模的强度和韧性。
工作时凸模受到较高载荷的作用，易在块状碳化物棱角与基体的交界处萌生疲劳裂纹，并沿着纵向向上发展，由此可见凸模的早期失效主要是疲劳断裂，而疲劳断裂的疲劳源主要处于刃口部位和中间部位带有棱角碳化物与基体的交界处。
只有通过锻造工艺和热处理工艺对大块的共晶碳化物的形态改变来提高钢的强韧性。
另外淬火低温回火后组织中有较多的残余奥氏体，其含量大约在30%以上，使模具硬度不够，耐磨性不足。
因为冲裁硅钢片的凸模要求剪切刃口锋利，冲裁过程中刃口一经磨钝，冲下来的孔边就会产生毛刺，所以凸模在使用中稍有钝角必须磨削修刃，修刃的同时凸模的长度缩短，当凸模的长度减少到一定程度就报废了，因此模具寿命不高。
除了加强锻造工艺外，在正常模具热处理的基础上增加深冷处理工艺。
深冷处理其实是淬火的延续，是利用过冷度来增加马氏体转变的驱动力，随着深冷温度降低，过冷度增加，残余奥氏体向马氏体转变越完全。
另外深冷处理还能促进从淬后形成的马氏体中析出超微细碳化物，其数量和扩散程度明显大于未经深冷处理者，这些从马氏体中析出的高度弥散的碳化物，可使基体的抗压强度升高，冲击韧性提高，即提高强韧性。
这些碳化物的析出，将会使材料的耐磨性、耐热性、硬度等性能显著提高。
在凸模经1030℃油淬后，在≦25min时间内，将模具放入液氮中进行深冷处理；深冷处理后再对材料采用220℃回火.。
用新工艺处理52副凸模在冲裁同一批硅钢片的条件下，与原工艺处理的凸模进行比较实验，经深冷处理的52副
凸模中，合格率达到95%以上，使用寿命提高了8倍。
由于韧性、疲劳强度的提高，避免了凸模的断裂，显著提高了凸模的使用寿命，降低了电机用硅钢片的生产成本，提高了生产厂的经济效益。
四、深冷处理在制造业的应用前景
在模具的制造生产过程中，模具质量的优劣直接影响企业的经营状况，利用深冷处理技术，，提高模具的使用寿命，增加企业的经济效益。
所以低温改性技术在模具行业中得到应用，取得良好的经济效益，推而广之具有很大的实用价值。
深冷处理在航空航天、武器、工程机械、道路桥梁、半导体、电器、计算机等领域有着广泛的应用前景。
模具冷处理、寿命没的比！
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