超深冷處理設備主要由液氮罐、液氮傳輸系統、深冷箱及控制系統組成。應用中，深冷處理采用多次重復進行。典型的工藝如： 1120℃油淬+-196℃×1h(2-4)次深冷處理+200℃×2h.回火處理。處理后的組織出現了奧氏體轉變，還從淬火馬氏體中析出高度彌散的與基體保持共格關系的超細碳化物，經隨后的200℃低溫回火后，超細碳化物長大 彌散分布的ε碳化物，其數量和彌散度明顯增大。多次重復深冷處理，一方面使前一次深冷時由殘余奧氏體轉變成的馬氏體中析出超細碳化物，另一方面，在淬火馬氏體中繼續析出微細碳化物。重復工藝可使基體的抗壓強度、屈服強度和沖擊韌性升高，提高了鋼的強韌性，同時使沖擊磨損的抗力明顯提高。
超深冷處理設備原理：
深冷處理后，金屬材料(主要是工模具材料)的內部組織的殘余奧氏體轉變為馬氏體，而且還可使馬氏體內析出彌散碳化物，這樣可消除馬氏體中的殘余應力，還增強了馬氏體基體，因而其硬度和耐磨性也隨之提高。硬度增加的原因是由于部分殘余奧氏體轉變為馬氏體；強韌性的提高是由于彌散、細小的η-Fe3C析出；同時馬氏體含碳量降低，其晶格畸變減小，使材料的塑性改善。
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