隨著機(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)度以及其他機(jī)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(rèn)為是解決這些問題的方法。
模具鋼-196℃冷處理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(dá)到遠(yuǎn)地域室溫的某一溫度，從而達(dá)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)，是目前有效又經(jīng)濟(jì)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(xì)小彌散的碳化物在材料變形時可以阻礙位錯運(yùn)動，從而強(qiáng)化基體組織。同時由于超微細(xì)碳化發(fā)揮了晶界強(qiáng)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。
