上接：阀门深冷处理原理及其在工业上的应用（二）

3 深冷处理的优点和工业应用现状

3.1 深冷处理的主要优点

可以增强抗磨性;增强强度和韧性;提高抗腐蚀、耐磨性;增强抗冲击性;提高抗疲劳强度;经过一次深冷处理可以保证被处理材料始终具有被提高的力学性能;不引起外形尺寸变形;可以应用于新/旧工件;可以消除内应力;提高材料稳定性;处理成本低廉，由于延长刀具寿命可以降低换刀、修磨的时间，以节约生产成本;可以取得与其他表面处理相同的表面结果(如镀钦、铬、泰弗龙);可以生产更加紧密的分子结构，从而在较大的接触面上降低摩擦力、发热和磨损。

3.2 深冷处理可以处理的主要工件

切削刀具;内燃机配件;枪管;丝锥;传动轴;医疗器械;钻头;曲轴;农机配件;铣刀;凸轮;乐器;可转位刀片;轴;不锈钢;冲模;齿轮;镍基合金;级进模;链条;铜电极材料;剪刀;冲击杆;陶瓷材料;刀片;挤压杆;铝基合金;滚剪刀;尼龙、泰弗龙;粉末冶金零件;一切需要在高硬度的同时又要有较高强度、韧性的金属构件。

3.3 深冷处理在工业上的主要应用

3.3.1 延长零部件及工具使用寿命，提高耐磨性能

采用低温深冷处理工艺可以明显提高使用寿命的材料有:高速钢、工具钢、模具钢、铜电极、粉末材料、硬质合金、陶瓷等。表2和表3分别为美国部分公司和我国部分单位采用深冷处理延长零件使用寿命的实例;表4为部分常用模具材料经深冷处理后耐磨性变化的比例系数。从下面三个表格可以看出，深冷处理对于不同材料的零部件和工具产生了不同的效果，零部件和工具的耐磨性显著提高。

表2 美国部分公司采用深冷处理延长零件使用寿命的实例

表3 国内深冷处理高工件使用寿命的实例

表4 模具经深冷处理后的寿命变化

表5 深冷处理现场生产和试验结果

3.3.2 改善材料的稳定性

改善材料的稳定性是深冷处理在铝、铜、钦和300系列不锈钢中的又一成功应用，效果最明显的是铝和其合金。

3.3.3 改善材料性能

深冷处理可以提高和改善材料性能，如强度、抗疲劳性能、耐蚀性等。表5是大学研究和工业研究应用在工业生产得到的现场结果。

  随着现代工业的发展，对材料性能的要求也越来越高。而当代材料研究有两大的趋势:

  ①不断开发新技术、新工艺、新设备，以研制各种具有特殊要求或优异性能的新材料，如采用快速凝固、机械合金化、喷射沉积、注射成型等工艺开发微晶、非晶、准晶、纳米晶结构和功能材料。

  ②对现有传统材料如钢铁、铝、铜采用超纯净化、大变形量加工、深冷处理等特殊的加工和处理工艺，在基本不改变现有材料的成分基础上大幅度提高其性能，从而有效地提高资源的利用率和回收率。在材料性能得以改善的同时还可以降低成本，减小对环境的损害，这对解决越来越严重的能源和环境问题无疑提供了一个好的办法。因此有关材料深冷处理的研究必将成为国内外材料科学工作者的一个重要研究方向，但现有的深冷处理研究无论是在工艺的稳定性和某些材料的作用机制研究方面还存在着许多不足之处，为深冷处理在工业上的大规模应用带来了阻碍，所以稳定的深冷工艺制度和有色金属的深冷处理机制的开发和研究将是经后该领域的研究重点。