深冷技術又稱低溫技術,，是一種應用于物理、化學,、生物等領域的高級技術,，其特點是將物質冷卻到極低的溫度下(低于-150℃)，以實現(xiàn)低溫保存,、超導物理,、量子計算等相關應用。
 

　　深冷技術通常被視為加熱-淬火-回火熱處理循環(huán)的一種可選延伸,，而不是對現(xiàn)有常規(guī)熱處理工藝的替代,。深冷處理的工藝是在構件常規(guī)淬火處理后,，進一步冷卻，使其所處的環(huán)境溫度,，從室溫下降到-320°F(140°R; 78 K; -196°C),。在大多數(shù)情況下，深冷處理之后是回火處理,。對于深冷處理技術,，其處理工藝是決定處理效果的關鍵。深冷處理工藝中的關鍵影響因素主要包括：深冷處理方式,、升降溫速度,、回火前處理或者回火后處理、保溫時間,、深冷次數(shù)等,。
 

　　一、背景：
 

　　深冷技術是近年來興起的一種改善金屬工件性能的新工藝,，是用液氮(-196℃)作為冷卻介質將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續(xù)下去,，達到遠低于室溫的某一溫度，促使常規(guī)熱處理后所存在的殘余奧氏體得到進一步轉化,，從而改善金屬材料性能,。它是利用冷媒介質作為冷卻介質，將淬火后的金屬材料的冷處理過程繼續(xù)下去,。它以接近-200 度或更低溫度,，進行金屬處理，從而改變金屬,、塑料,、陶瓷等極微細結構，改變材料的耐磨結構,。國外自上世紀五十年代以來,，開始研究該技術在核工業(yè)和航天工業(yè)中的運用。其中在航天工業(yè)中用途更為突出,。航天零部件在經過超,、處理和冷熱沖擊后，會大大增強其耐用,，耐疲勞性,。從而提高了使用的可靠性和壽命,。
 

　　上世紀八十年代以來,，深冷工藝技術開始向民用工業(yè)推廣。但局限于“冷浸”式的粗獷型工藝,。深冷處理設備一直到九十年代后期才開始出現(xiàn),。除了深冷處理外,，該類設備還可以同時進行冷熱溫度沖擊。大大增強了深冷處理的效果,。該技術主要用于硬質合金殘留的奧氏體轉換成馬氏體及殘留應力,，提高耐磨性，長時間的沖擊疲勞強度,，縮小材料的延展性和內部變形,。常用于模具、刃具,、工量具,、剪刀、鋸片,、高速鋼,、汽車硬質合金、微型馬達軸,、硬質合金,、低溫閥門、高爾夫球頭等產品的深冷處理以及金屬配件的低溫裝配工藝,。
 

　　二,、原理：
 

　　深冷技術是將金屬在-100°C甚至更低的溫度下進行處理，使柔軟的殘余奧氏體幾乎全部轉變成高強度的馬氏體,，并能減少表面疏松,，降低表面粗糙度的一個熱處理后工序，當這個工序完成后,，不僅僅是表面,，幾乎可以使整個金屬的強度增加，耐磨性增加,，韌性增加,，其他性能指標改善，從而使得模具和刀具翻新數(shù)次后仍然具有高的耐磨性和高的強度,，壽命成倍增加,。
 

　　深冷技術的原理是利用特殊的制冷劑，將空氣中的熱量抽取出來,，使被冷卻的物體得到更小,、更均勻的微粒間隙，從而達到存儲和保護的效果,。這種制冷劑通常是以液態(tài)氮和液態(tài)氦為主,，其具有高溫度控制精度和低溫度控制范圍廣的特點。利用該技術可以得到非常強的制冷效果，甚至可以到達宇宙微波背景輻射的溫度(約-273.15℃),。
 

　　三,、特點：
 

　　深冷處理后能明顯的提高金屬工件的耐磨性、韌性和尺寸穩(wěn)定性,，使工件的使用壽命成倍地提高,。該技術的改進效果是滲入處理件的內部(整體效應)，不限于表面,，所以對刃具進行重磨再用時,，不會使工件的改性效果失效；對工件的形狀和尺寸不但不會引起變化,，而且有增強尺寸穩(wěn)定性和減小淬火應力的作用,；工藝系統(tǒng)簡便，耗電量少,，不受工件的形狀和尺寸限制,，操作簡便；無任何環(huán)境污染,，是*的環(huán)保型技術,。
 

　　該技術一出現(xiàn)，就引起了科學研究界和工業(yè)界的高度重視,，在國外已應用于刃具,、量具、模具以及精密零件,，如油泵的油嘴,、發(fā)動機的渦輪軸、軋輥,、閥門,、齒輪、彈簧等工件的改性,。
 

　　深冷技術在空間物理,、天文學等領域中得到了廣泛應用，可以用于冷卻太陽風象儀,、直接測量宇宙微波背景輻射,、研究神秘的黑洞等。在超導電子領域中,，被廣泛用于高溫超導體的研究,，以及制造超導角度傳感器等。同時,，在生物科學里也有著重要作用,，包括低溫保存生物樣品、細胞和組織的冷凍保存和冷凍切片技術等。