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在深冷處理過程中，金屬中的大量殘余奧氏體轉(zhuǎn)變馬氏體，特別是過飽和的亞穩(wěn)定馬氏體再從-196攝氏度至室溫過程中會降低飽和度，析出彌散，微觀盈利降低，在細(xì)小彌散的碳化物在材料變形時可以阻礙位錯運動，從而強(qiáng)化基體組織。同時由于超微細(xì)碳化發(fā)揮了晶界強(qiáng)化作用，從而改善了工模具性能，使硬度，抗沖擊韌性和耐磨性都顯著提高。
工業(yè)中，把經(jīng)過普通熱處理后的材料進(jìn)一步冷卻到100℃～196℃的處理方式叫作深冷處理，它可以降低殘奧含量、促進(jìn)析出細(xì)小碳化物、減少晶間拉應(yīng)力，進(jìn)而提高以下宏觀性能：
提高硬度:高速鋼、模具鋼提高洛氏硬度1～2度。
提高耐磨性:Cr12MoV鋼耐磨性提高30％，20Ni3Mo滲碳鋼耐磨性提高89％。
提高抗彎強(qiáng)度:440A鑄造不銹鋼的抗彎強(qiáng)度1135MPa提高到1355MPa。
提高韌性:W6Mo5Cr4V2沖擊功從18J提高到40J。
提高紅硬性:W18Cr4V在625℃的條件下硬度從洛氏硬度57.9提高到63.9。
提高尺寸穩(wěn)定性: 95Crl8不銹鋼殘余奧氏體從35％降低至10％。
提高導(dǎo)電性:銅合金Cu-15Ni-8Sn電阻率從2 86×l0-7 Ω.m降低到l.5l×l0-7 Ω.m。
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