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随着机械工业的不断发展，对金属材料的要求也越来越高，如何在材料以及热处理工艺既定的前提下尽量提高金属工件的机械性能及使用寿命，这成为很多热处理行业前沿人士思考并探索的问题。钢材在热处理工艺之后，其硬度及机械性能均大大提高，但热处理后依然有残存的以下问题：残余奥氏体，容易造成材料的不规则膨胀，降低工件的尺寸精度。组织晶粒粗大，材料碳化物固溶过饱和。残余内应力：会降低材料的疲劳强度以及其他机械性能，在应力释放过程中且易导致工件的变形。使用分离式深冷箱可以解决以上问题。
分离式深冷箱在液氮分离的过程中，大量的残留奥氏体转变为马氏体，特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温过程中会降低过饱和度，析出弥散、尺寸仅为20―60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物，可以使马氏体晶格畸变减小，微观应力降低，而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动，从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗析出，均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界催化作用，而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度，又发挥了晶界强化作用，从而改善了高速钢的性能，使硬度、冲击韧性和耐磨性都显著提高。模具硬度高，其耐磨性也就好，延长深冷处理时间后，在硬度没有太大变化的情况下，相对耐磨性有所增大。
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