模具超深冷处理的机理和应用

一、深冷处理与超深冷处理的机理

材料在淬火过程中发生奥氏体向马氏体转变，由于马氏体的容积比较大，因而在材料内部造成很大的压应力，使得奥氏体向马氏体转变与越来越困难，最后导致转变进行不下去，剩余的奥氏体即称为残余奥氏体，这是在室温条件下发生的变化。如果转变的环境温度大幅下降，会导致马氏体的体积发生收缩，其对周边的压应力就会减小，这样残余奥氏体的转变又得以进行，深冷处理的机理就在于此。

一般来讲，D2材料室温条件下淬火会残留20%的奥氏体，在-196℃超深冷时，其残余奥氏体量会下降到2~4%，在-80℃一般深冷处理时仍会保留10%的残余奥氏体。

二、超深冷处理能达到的效果

1. 残余奥氏体几乎全部转变为马氏体，模具的硬度得到提高（一般可提高1~3HRC）；

2. 耐磨性提高；

3. 残留应力大幅度下降；

4. 改善线切割的加工性能，精度（包括定位精度）稳定性好，粗切的孔径垂直度偏差减少，切割大件或薄件不会产生夹线；

5. 室温变化（±20℃）引起的模具尺寸的线性变化比常规处理可减少三分之二，有利于模具高精度尺寸的保持；

6. 冲切口的寿命明显提高，可显著降低模具的使用成本。