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深冷處理是將被處理工件置于特定的、可控的低溫環(huán)境中，使材料的微觀組織結構產(chǎn)生變化，從而達到提高或改善材料性能的一種新技術。被處理材料在低溫環(huán)境下由于微觀組織結構發(fā)生了改變，在宏觀上表現(xiàn)為材料的耐磨性，尺寸穩(wěn)定性，抗拉強度，殘余應力等方面的提高，國內(nèi)外學者對此開展了很多相關研究。隨著深冷技術的發(fā)展和試驗手段的完善，人們對深冷處理的研究逐步深入，材料除涉及鋼鐵材料外，現(xiàn)已延伸到粉末冶金、銅合金、鋁合金及其它非金屬材料(如塑料、尼龍等)。
深冷處理是將被處理工件置于特定的、可控的低溫環(huán)境中，使材料的微觀組織結構產(chǎn)生變化，從而達到提高或改善材料性能的一種新技術。被處理材料在低溫環(huán)境下由于微觀組織結構發(fā)生了改變，在宏觀上表現(xiàn)為材料的耐磨性，尺寸穩(wěn)定性，抗拉強度，殘余應力等方面的提高，國內(nèi)外學者對此開展了很多相關研究。隨著深冷技術的發(fā)展和試驗手段的完善，人們對深冷處理的研究逐步深入，材料除涉及鋼鐵材料外，現(xiàn)已延伸到粉末冶金、銅合金、鋁合金及其它非金屬材料(如塑料、尼龍等)。
深冷處理涉及到的關鍵技術之一就是如何方便、快捷、低廉、可靠且可控地獲得低溫。因為裝置的性能直接影響到深冷處理工藝的進行。如同熱處理一樣，如果不能保證熱處理工藝的合理進行，就難以充分發(fā)揮金屬材料的潛力，難以達到提高零件質(zhì)量和延長使用壽命的目的。深冷處理工藝也是如此，要想在實際應用中確保深冷處理技術對處理材料產(chǎn)生預想的效果，就必須保證深冷處理工藝的合理。
目前深冷處理的設備主要有兩種形式，一種采用壓縮空氣來致冷，使用溫度為-100℃，而常用的深冷設備都采用液氮致冷，它既經(jīng)濟又方便。液氮制冷的方式，大致可以分為下面兩種方式：
1、 液氮浸泡式制冷：將工件直接放到裝有液氮的容器中，使工件驟冷至液氮溫度，并在此溫度下停留一段時間，最后復溫而完成整個深冷處理過程。深冷處理的研制前期都是采用液氮浸泡式方法進行深冷處理的。由于這種深冷處理工藝簡單方便，應用較為廣泛。但是，這種方法的降溫速度較快，導致熱應力過大，容易對工件材料造成組織損害，而且工件材料在降溫過程中降溫速度是不可控制的，進而影響工藝的可調(diào)性。
2、 利用液氮的汽化潛熱或者低溫氮氣制冷：利用低溫氮氣實現(xiàn)制冷的原理是低溫氮氣與材料直接接觸，通過對流換熱來使材料溫度降低，而利用液氮的汽化潛熱的原理就是液氮與材料不直接接觸而通過間接方式使材料溫度降低。利用這種方式來制冷按其傳熱方式又分為三種：(a) 基于輻射換熱的系統(tǒng);(b) 基于對流換熱的系統(tǒng);(c) 基于輻射換熱與對流換熱相結合的系統(tǒng)。
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