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1.1 深冷處理后的組織轉(zhuǎn)變
深冷處理后的高速鋼同時引起奧氏體和馬氏體的轉(zhuǎn)變。其中馬氏體終轉(zhuǎn)心點M1非常低，例如W18Cr4V的M1點為-100℃。因此淬火冷卻到室溫殘留大量的奧氏體，而大量奧氏體的存在會降低鋼的硬度，耐磨性以及熱性能和磁性下降。實驗證明，回火后，茶山真空熱處理，深冷處理可以使殘留的奧氏體降低20%左右。表2所示為不同處理工藝對W18Cr4V鋼殘留奧氏體的影響.
通過對-196℃液氮中15min的深冷處理，實驗表明，當溫度在-70℃～-75℃到-130℃～-140℃范圍內(nèi)進行深冷處理時，馬氏體轉(zhuǎn)變;當冷卻到-196℃時轉(zhuǎn)變停滯;在-90～-120℃溫度范圍內(nèi)，出現(xiàn)試樣容積的，這就說明了馬氏體已部分分解并在位錯面上析出了碳原子并形成了超顯微碳化物，其基體組織明顯細化。
目前工業(yè)生產(chǎn)中，金屬材料的淬火工藝主要是將工件加熱到材料的Ac3或Ac1以上30~50℃，東城真空熱處理，保溫一定時間后，快速在水，鹽水或油中冷卻。這些淬火介質(zhì)的淬冷能力雖然都很強，但是由于先轉(zhuǎn)變的奧氏體對未轉(zhuǎn)變的奧氏體的轉(zhuǎn)變具有抑制作用，石排真空熱處理，只有進一步增加相變驅(qū)動力，即增加過冷度才能使相變繼續(xù)進行，所以對于大多數(shù)的鐵碳合金，淬火后總是存在一部分殘余奧氏體。若殘余奧氏體含量過大，將會直接影響回火處理的質(zhì)量，達不到工件所要求的性能。此外，對于某些不銹鋼，真空熱處理，高合金鋼，氧化鋯陶瓷等由于其Ms(馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度)遠遠低于室溫，所以常規(guī)的淬火介質(zhì)不能使材料淬火后得到全部馬氏體。
1 深冷處理法原理及工藝過程
過去工業(yè)上采用高速鋼冷處理的目的是將淬火鋼件冷卻到-60℃左右，使鋼內(nèi)的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體?？s短熱處理生產(chǎn)周期。采用淬火+冷處理+一次回火，經(jīng)深冷處理后零件的硬度和耐磨性進一步改善。20世紀70年代以來，對深冷處理的研究更加深人并取得重要成果，有效地利用深冷處理來提高模具的使用壽命、耐磨性及穩(wěn)定的尺寸。
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