深冷技術(shù)又稱低溫技術(shù),，是一種應(yīng)用于物理、化學(xué),、生物等領(lǐng)域的高級(jí)技術(shù),，其特點(diǎn)是將物質(zhì)冷卻到極低的溫度下(低于-150℃),，以實(shí)現(xiàn)低溫保存,、超導(dǎo)物理、量子計(jì)算等相關(guān)應(yīng)用,。
 

　　深冷技術(shù)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(duì)現(xiàn)有常規(guī)熱處理工藝的替代,。深冷處理的工藝是在構(gòu)件常規(guī)淬火處理后,，進(jìn)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(duì)于深冷處理技術(shù)，其處理工藝是決定處理效果的關(guān)鍵,。深冷處理工藝中的關(guān)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(shí)間,、深冷次數(shù)等,。
 

　　一、背景：
 

　　深冷技術(shù)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(zhì)將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續(xù)下去,，達(dá)到遠(yuǎn)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(jìn)一步轉(zhuǎn)化,，從而改善金屬材料性能,。它是利用冷媒介質(zhì)作為冷卻介質(zhì)，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(jìn)行金屬處理,，從而改變金屬、塑料,、陶瓷等極微細(xì)結(jié)構(gòu),，改變材料的耐磨結(jié)構(gòu)。國(guó)外自上世紀(jì)五十年代以來,，開始研究該技術(shù)在核工業(yè)和航天工業(yè)中的運(yùn)用,。其中在航天工業(yè)中用途更為突出。航天零部件在經(jīng)過超,、處理和冷熱沖擊后,，會(huì)大大增強(qiáng)其耐用，耐疲勞性,。從而提高了使用的可靠性和壽命,。
 

　　上世紀(jì)八十年代以來，深冷工藝技術(shù)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(shè)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(shè)備還可以同時(shí)進(jìn)行冷熱溫度沖擊,。大大增強(qiáng)了深冷處理的效果。該技術(shù)主要用于硬質(zhì)合金殘留的奧氏體轉(zhuǎn)換成馬氏體及殘留應(yīng)力,，提高耐磨性,，長(zhǎng)時(shí)間的沖擊疲勞強(qiáng)度，縮小材料的延展性和內(nèi)部變形,。常用于模具,、刃具、工量具,、剪刀,、鋸片、高速鋼,、汽車硬質(zhì)合金,、微型馬達(dá)軸、硬質(zhì)合金,、低溫閥門,、高爾夫球頭等產(chǎn)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(shù)是將金屬在-100°C甚至更低的溫度下進(jìn)行處理,，使柔軟的殘余奧氏體幾乎全部轉(zhuǎn)變成高強(qiáng)度的馬氏體，并能減少表面疏松，降低表面粗糙度的一個(gè)熱處理后工序,，當(dāng)這個(gè)工序完成后,，不僅僅是表面，幾乎可以使整個(gè)金屬的強(qiáng)度增加,，耐磨性增加,，韌性增加，其他性能指標(biāo)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(qiáng)度,，壽命成倍增加。
 

　　深冷技術(shù)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(dá)到存儲(chǔ)和保護(hù)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(diǎn),。利用該技術(shù)可以得到非常強(qiáng)的制冷效果,，甚至可以到達(dá)宇宙微波背景輻射的溫度(約-273.15℃)。
 

　　三,、特點(diǎn)：
 

　　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(shù)的改進(jìn)效果是滲入處理件的內(nèi)部(整體效應(yīng)),，不限于表面，所以對(duì)刃具進(jìn)行重磨再用時(shí),，不會(huì)使工件的改性效果失效,；對(duì)工件的形狀和尺寸不但不會(huì)引起變化，而且有增強(qiáng)尺寸穩(wěn)定性和減小淬火應(yīng)力的作用,；工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)便,，耗電量少,，不受工件的形狀和尺寸限制,，操作簡(jiǎn)便；無任何環(huán)境污染,，是*的環(huán)保型技術(shù),。
 

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

　　深冷技術(shù)在空間物理,、天文學(xué)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,，可以用于冷卻太陽風(fēng)象儀、直接測(cè)量宇宙微波背景輻射,、研究神秘的黑洞等,。在超導(dǎo)電子領(lǐng)域中，被廣泛用于高溫超導(dǎo)體的研究,，以及制造超導(dǎo)角度傳感器等,。同時(shí)，在生物科學(xué)里也有著重要作用,，包括低溫保存生物樣品,、細(xì)胞和組織的冷凍保存和冷凍切片技術(shù)等。