深冷處理

超深冷技術：當金屬在熱處理加硬至冷卻過程中, 其中的合金與碳產生溶解並結合及擴散形成奧氏體 ( Austenite ), 在冷卻過程時, 由於低溫產生壓制而形成馬氏體 ( Martensite ), 而由於馬氏體的最終轉變點 ( Mf ) 非常低, 例如: W18Cr4V ( 高速工具鋼 ) 的 Mf 點為超過 -190°C, 因此淬火冷卻到室溫會殘留大量奧氏體, 因而降低金屬的硬度、耐磨性和使用壽命, 同時因為奧氏體的高脆性而容易造成金屬碎裂, 再者, 還有許多物理性能特別是熱性能和磁性下降。

科學性 由於奧氏體在低溫環境下非常不穩固及分解, 使原來的缺陷 ( 微孔及內應力集中的部份 ) 產生塑性流動而變成組織細化, 因此只要將金屬置於超低溫環境下, 其中的奧氏體會轉化成馬氏體,內應力因而消除。

在超低溫時由於組織體積收縮,Fe 晶格常數縮細而加強碳原子析出的驅動力, 於是馬氏體的基體析出大量超微細碳化物, 這些超微細結晶體會使物料的強度提高, 同時增加耐磨性與剛性。

超低溫度可轉移金屬原子的運能, 使原子之間不能擴散分開從而使原子結合更緊密。

金相技術團隊成功研發了一套獨有的超深冷系統，不同於一般的液氮設備，該系統可自動控制超深冷處理，其溫度可低至-233°C，這套創新技術超越一般的深冷處理，以達到金屬超深冷的絕對水平，這重大的優點可提升金屬的表現。超深冷技術有助於生產廠家提高生產力，提升核心競爭力。

金屬深冷處理起源於一百多年的瑞士，當時人們發現經過冰雪冷藏的工具可以使用更長時間，瑞士軍刀、鐘錶、吉列刀片都是當時這種工藝的受益者。20世紀60年代開始，美國、蘇聯、日本等國家開始對金屬深冷技術的研究，大量的試驗發現深冷處理有效的延長了工具的壽命。二十世紀80年代，美國的若干個專業化深冷公司，如3xistruments&Toling、Material Improvement和Ame cry等，分別對刀具、磨具、齒輪、特殊彈簧、硬質合金、高速鋼、鈷基合金進行了冷處理，實驗結果表明，深冷處理對於上述材料零件的使用壽命有顯著的作用，可以提高5～10倍不等。

國內的研究在20世紀中葉展開了，利用酒精+乾冰進行了模具、量具、工具的尺寸穩定性試驗和應用。90年代，各院所開始對高速鋼、模具鋼、硬質合金等材料進行了充分的研究分析，研究表明，深冷處理對提高這些材料耐磨性、韌性、硬度、尺寸穩定性、耐腐蝕性都起到不同程度的作用。

提到深冷技術在國內的展開，不能不提到“長春機械科學研究院”在其中的貢獻。經過專家們的不斷努力，第一台CRIMS-SLX深冷處理箱誕生了，隨著國內各院所企業對金屬深冷處理的認識逐步加深，對設備的需求日漸強烈。機械院又和大學實驗室等合作，對高速鋼、模具鋼、鋁合金等材料進行了深冷處理研究，總結了大量工藝參數及實踐經驗。如今，機械院仍在不遺餘力的推廣著金屬深冷處理技術，不同的是深冷處理設備更加先進，工藝更加成熟，在軋輥、刀具、模具等行業得到了廣泛的應用。