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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，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，真空熱處理，其基體組織明顯細化。
馬氏體在深冷的過程中，過飽和度降低，析出的超細微碳化物，與基體保持共格關(guān)系，能使馬氏體晶格畸變并減小，微觀應(yīng)力降低，而細小彌散的碳化物在材料塑性變形時可以阻礙位錯運動，從而強化基體組織；同時由于超細微的碳化物析出，增城真空熱處理，均勻分布在馬氏體基體上，石碣真空熱處理，減弱了晶界催化作用，而基體組織的細化既減弱了雜質(zhì)元素在晶界的偏聚程度，又發(fā)揮了晶界強化作用。從而使材料的綜合力學性能得到三個方面的提高：材料的韌性改善，沖擊韌性高，基體抗回火穩(wěn)定性和性得到提高；耐磨損的性能得到提高；尺寸穩(wěn)定性提高。從而達到了強化基體，改善熱處理質(zhì)量，減少回火次數(shù)，延長模具壽命的目的。
國外的金屬材料深冷處理技術(shù)經(jīng)歷了從實驗到應(yīng)用，從常規(guī)到，從單一到多樣的發(fā)展過程。隨著技術(shù)的不斷改進和創(chuàng)新，深冷處理技術(shù)在金屬材料領(lǐng)域中的地位日益突出，對提高材料的綜合性能、拓寬其應(yīng)用范圍起到了積極的作用。在技術(shù)的驅(qū)動和市場的需求下，深冷處理技術(shù)將會在未來的幾年內(nèi)繼續(xù)發(fā)展，并將給金屬材料工業(yè)帶來更加美好的前景。
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