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深冷處理是以液氮為冷卻介質對材料進行處理的方法。液氮深冷處理技術應用于受磨損的工具、模具刀具材料，后來擴展到合金鋼、硬質合金等，采用該方法可以改變金屬材料的內部結構，進而改善材料的力學和加工性能，它是目前的強韌化處理工藝之一。
深冷處理的機理：深冷處理后，金屬材料的內部組織的殘余奧氏體轉變為馬氏體，而且還可使馬氏體內析出彌散碳化物，這樣不僅可消除馬氏體中的殘余應力，還可增強馬氏體基體，提高其硬度和耐磨性。
深冷處理設備主要由液氮容器、液氮傳輸系統、深冷箱及控制系統組成。應用中，液氮深冷處理采用多次重復進行。一方面使前一次深冷時由殘余奧氏體轉變成的馬氏體中析出超細碳化物，另一方面，在淬火馬氏體中繼續析出微細碳化物。重復工藝可使基體的抗壓強度、屈服強度和沖擊韌性升高，提高了鋼的強韌性，同時使沖擊磨損的抗力明顯提高。
目前液氮深冷處理技術已從工具、模具鋼的應用逐漸擴展到汽車和工程機械配件以及非金屬加工等領域。但在推廣中，也發現了如下一些問題:
1、液氮深冷處理技術對金屬材料(工具、模具和刀具)性能的影響非常明顯。但深冷處理的工藝無論是對設備還是對控制精度要求十分嚴格，而影響其效果的主要因素為深冷箱結構、液氮制冷方式、溫度控制精度及均勻性。
2、對冷處理的機理的研究較少而且不全面，多數研發側重于金屬學和熱處理，而偏少物理學方面的研究，這也局限了工藝應用中的掌握和使用。
3、此外，冷處理方法造成工件變形的規律還未*掌握，將其作為工件終加工還需進一步研究探索。
深冷處理對模具材料方面的應用成熟適宜，但對其他材料方面上研究的空間還有很大
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