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超深冷处理

工业及民用兵器

在有追溯的资料显示在 1930年代德国应用在军事兵器上， 在1940年代开始，美国将其转为工业及民用。

定义
超深冷指物料需要在 -190°C 至-230°C 的环境下作处理。 （非液态氮介质，全程电脑控温制冷）
适用物料: 所有金属或非金属物料, 如合金、碳化物、塑胶 ( 尼龙与铁氟龙 )、铝、陶瓷等。
超深冷科技：当金属在热处理加硬至冷却过程中, 其中的合金与碳产生溶解并结合及扩散形成奥氏体 ( Austenite ), 在冷却过程时, 由于低温产生压制而形成马氏体 ( Martensite ), 而由于马氏体的最终转变点 ( Mf ) 非常低, 例如: W18Cr4V ( 高速工具钢 ) 的 Mf 点为超过 -190°C, 因此淬火冷却到室温会残留大量奥氏体, 因而降低金属的硬度、耐磨性和使用寿命, 同时因为奥氏体的高脆性而容易造成金属碎裂, 再者, 还有许多物理性能特别是热性能和磁性下降。
科学性
由于奥氏体在低温环境下非常不稳固及分解, 使原来的缺陷 ( 微孔及内应力集中的部份 ) 产生塑性流动而变成组织细化, 因此只要将金属置于超低温环境下, 其中的奥氏体会转化成马氏体, 内应力因而消除。
在超低温时由于组织体积收缩, Fe 晶格常数缩细而加强碳原子析出的驱动力, 于是马氏体的基体析出大量超微细碳化物, 这些超微细结晶体会使物料的强度提高, 同时增加耐磨性与刚性。
超低温度可转移金属原子的运能, 使原子之间不能扩散分开从而使原子结合更紧密。
超深冷处理 VS 热处理
一般金属热处理： 淬火，回火，镀钛
残留奥氏体
产生内应力
不耐磨
脆性大容易爆裂
在热处理后置于-200°C ~ -233°C处理
残留奥氏体转变为马氏体
稳定尺寸, 不易变形
消除内应力
耐磨,不易爆裂
提高力学性能
增加坚韧度及刚性
应用于工业方面:
冲压、锻压、挤压模具、冲针、顶针
切削刀具、钻头、铰刀、丝攻、锯片
加工机械及零件
轴承、齿轮、活塞、连杆、曲轴…等等
产品方面:
枪管
汽车引擎
马达、线圈
哥尔夫球头
棒球杆
刀片、刀具
乐器
缝针
容器…等等
改变金属的金相结构的创新技术，有助于企业减少停机时间与维修时间，提高生产力，提升企业效益。
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