金属深冷处理起源于一百多年的瑞士，当时人们发现经过冰雪冷藏的工具可以使用更长时间，、钟表、吉列都是当时这种工艺的受益者。20世纪60年开始，美国、苏联、日本等开始对金属深冷技术的研究，大量的试验发现深冷处理有效的延长了工具的寿命。由德国冶金学家AdolfMartens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。二十世纪80年，美国的若干个化深冷公司，如3xi
热处理加工公司
金属深冷处理起源于一百多年的瑞士，当时人们发现经过冰雪冷藏的工具可以使用更长时间，、钟表、吉列都是当时这种工艺的受益者。20世纪60年开始，美国、苏联、日本等开始对金属深冷技术的研究，大量的试验发现深冷处理有效的延长了工具的寿命。由德国冶金学家AdolfMartens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。二十世纪80年，美国的若干个化深冷公司，如3xistruments&Toling、Material Improvement和Ame cry等，分别对、磨具、齿轮、特殊弹簧、硬质合金、高速钢、钴基合金进行了冷处理，实验结果表明，深冷处理对于上述材料零件的使用寿命有显著的作用，可以提高5~10倍不等。
对于钢铁材料，零件淬火后，马氏体组织中存在存在一定量的残余奥氏体，尤其是马氏体转变温度较低的材料，残余奥氏体可能多达10%以上。残余奥氏体是一种不稳定组织，可以逐步转变成马氏体。奥氏体转变成马氏体体积会变大，造成零件尺寸的变化。同时，奥氏体的机械性能也不稳定。不仅可以作为各种较为重要结构的热处理，而且还可以作为某些紧密零件，如丝杠等的预先热处理，以减小变形。深冷处理就是将淬火后工件置入较低温度的环境中（比如5℃以下的冷水中），促进残余奥氏体向马氏体的转变，以提高材料性能。一般比较重要的零件才会采用深冷工艺，比如精密量具，精密轴承等。
生产的程控深冷处理设备可以在深冷加工过程中，金属中大量残余奥体转变为马氏体，特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的过程中会降低过饱和度，析出弥散、尺寸仅为20～60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物，可以使马氏体晶格畸变减少，微观应力降低，而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动，从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗粒析出后均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界脆化作用，而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度，又发挥了晶界强化作用，从而改善了工模具的性能，使硬度、抗冲击韧性和性都显著提高。渗氮零件的工艺流程一般为:锻造→正火(退火)→粗加工→调质→精加工→去应力→粗磨→渗氮→精磨→装配。
碳氮共渗
1)碳氮共渗根据使用介质的物理状况不同，可以分为气体碳氮共渗， 液体碳氮共渗、固体碳氮共渗3类。
2)根据共渗温度的不同，又可分为低温 (500℃～600℃)，中温 (700℃～800℃) 和高温 (900℃～950℃) 碳氮共渗3种。其中低温碳氮共 渗即目前广泛应用的软氮化法，其表层主要以渗氮为主，用以提高模具零 件的表面性和抗咬合性; 中温碳氮共渗，其目的与渗碳相似，主要是 提高模具零件的表面硬度，它与渗碳相比，将使零件具有更好的性和 性能; 高温碳氮共渗，以渗碳为主。渗氮件的表面质量应良好，不允许有脱碳层存在，因此，零件在预先热处理前应留有足够的加工余量，以便在渗氮前的机加工能将脱碳层全部去除，以保证渗氮层的质量。在我国热处理厂家中以中温气 体碳氮共渗和低温氮碳共渗应用较广。
碳氮共渗中温气体碳氮共渗
中温气体碳氮共渗的介质实际上是渗碳和渗氮用的混合气体。目前在 热处理生产中常用的方法是在井式气体渗碳炉中滴入煤油，使其热分解出 渗碳气体，同时向炉中通入氨气。排除炉内空气的要领如下：①被处理零件装妥后将炉盖封好，开始通无水氨气，其流量尽量可能多。在共渗温度下，煤气与氨气除了单独进 行渗碳和渗氮的作用外，它们相互之间还可发生化学反应产生活性碳、氮 原子。
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