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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，真空熱處理，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，寮步真空熱處理，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，石排真空熱處理，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。
新英格蘭深冷處理學院Robin Rhodes研究發(fā)現(xiàn)，深冷處理可以使得、摩托車、輪船、滑雪撬、小型等上的發(fā)動機零部件的使用壽命大大延長。深冷處理技術(shù)的出現(xiàn)為低溫學在工業(yè)中的實際應(yīng)用和發(fā)展開辟了又一個廣闊的研究領(lǐng)域。
液氮深冷隧道
1.2 深冷處理發(fā)展歷史
早在100多年前，瑞士的鐘表制造者把鐘表的關(guān)鍵零件埋入寒冷的阿爾卑斯雪山中以提高鐘表的使用壽命;而一些經(jīng)驗豐富的工具制造者在使用工具之前，把工具儲存在冷凍室內(nèi)幾個月，東坑真空熱處理，也可以達到類似的效果?，F(xiàn)在看來，他們已經(jīng)在不自覺中運用了冷處理。
2. 馬氏體相變與深冷處理
材料經(jīng)奧氏體化后快速冷卻，在較低溫度下發(fā)生無擴散型的馬氏體相變。馬氏體轉(zhuǎn)變是強化材料的重要手段之一，是一種非常重要的固態(tài)相變。人們對馬氏體相變的研究經(jīng)歷了近100年的時間，形成了一些理論。但有些理論還不十分完善，如形核理論，切變模型等尚存在一些爭議，缺乏統(tǒng)一的認識。國內(nèi)的徐祖耀、鄧永瑞、王世道等研究學者對馬氏體相變的熱力學、動力學、晶體學、形核-長大等各方面進行了較為深入、系統(tǒng)的研究，提出了一些馬氏體相變的形核理論及物理模型，對馬氏體相變理論的進展和馬氏體相變在鐵基合金、有色合金、陶瓷材料和其他無機非金屬材料方面的應(yīng)用做出了重要的貢獻。
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