液氮在材料深冷处理中的应用

液氮在材料深冷处理中的应用

精密量具和一些精密器件，要求其组织稳定，在使用和储存中不变形。而其中有些钢铁制造的精密量具和器件，在淬火后存在残留奥氏体。若不消除残留奥氏体，则这些量具和器件就难以保证不变形。消除这此残余奥氏体的一个有效方法就对其进行冷处理，让残余奥氏体转变成马氏体，并通过回火使其变为稳定的回火组织。有些铝合金件，在切削加工或长储、使用中存在容易发生变形的问题。若不解决变形问题，容易造成或者加工制造的废品率高、或者售出的产品质量不好。这些变形问题，往往与其原材料或切削加工产生的残余内应力有关。解决这些变形问题，有时需要采取高低温循环热处理的方法消除残余应力，其中包含了冷处理或-130℃以下低温的深冷处理。为了消除铝合金件淬火后的残余应力，有时也需要进行反淬火，即把淬火后的工件进行深冷，然后再用较快的升温速度让工件温度提高，使其产生与淬火时相反的热应力。

还有一些特殊用途的材料或产品，为了使其满足在低温环境下使用的尺寸稳定性和安全性要求，也需要经过冷处理或深冷处理。由于液态氮的温度为-196℃，化学稳定性也较好，所以可以直接或间接地用于上述冷处理。有些形状较简单，不用担心深冷开裂、不用担心力学性能变化的铝合金件或钢件，可以直接浸放入液氮中深冷处理。当不能直接浸泡时，可以采用液氮的挥发气作为冷却介质。还可以将液氮作为制冷剂，使摆放工件的容器(低温箱)降温到所需的冷处理温度。