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和一個小伙伴聊深冷發(fā)現(xiàn)大家都有一個誤區(qū)片面神話某種工藝的效果好像加上了就好完全脫離現(xiàn)實條件這里就舉個栗子常見的高碳不銹鋼便宜的比如440C貴的比如m390做了深冷后韌性都會有不同程度下降防銹能力明顯降低（程度甚至超過高溫回火）綜合使用性能不增反減
用一句粗淺的大白話說深冷就是通過非自然低溫強制將殘余奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體
首先大家了解一下Ms點即材料開始轉(zhuǎn)變奧氏體變成馬氏體的臨界溫度這個溫度是會隨著固溶于奧氏體中的碳和其他元素發(fā)生變化的一般來說淬火溫度越高融入的碳化物越多Ms點越低比如常見的碳鋼T8T10大約200℃上下但有部分材料含碳量極高或者合金成分很多在高溫淬火下大量融入奧氏體Ms點將大幅度降低同樣的降溫條件就很難形成足量的馬氏體表現(xiàn)就是殘余奧氏體含量增加
這個殘余奧氏體有兩面性它屬于軟相一方面它含量增加明顯降低強度和硬度但另一方面也能增加韌和彈性一般來說殘奧10%以下不太影響硬度強度（繼續(xù)降低提升不明顯）20%以上材料會明顯軟化性能降低
一般來說當(dāng)正常殘奧不足15%時一般是無需理會的特別是耐沖擊材料殘奧低于8%各項性能特別是斷裂韌性將大幅度劣化（比如前面分享的DS鋼就不能做深冷深冷之后硬度*多增加0.5韌性少說掉50J）深冷只對正常奧氏體化溫度下殘奧超過20%的材料有突出意義）
當(dāng)材料合金含量很高碳含量較高采取高溫淬火大量融入奧氏體Ms點降的很低（拿LD來說甚至能低到110℃）某些含碳量極高的Mf點有的甚至降到零度以下正常冷卻工藝會有大量殘奧（超過25%）這種情況硬度很低很容易變形低溫回火后無法使用（典型的M2高速鋼1200℃淬火200℃回火估計硬度也就61韌性）就必須采取一定工藝降低殘奧順帶提升硬度同時固化物理尺寸減少變形常見的一個是多次高溫回火（根據(jù)需要m390是磨具鋼嗎2-4次不等）二個就是深冷了
淬火后短時間內(nèi)對材料進行低溫保存強迫奧氏體轉(zhuǎn)變并析出碳化物也就達到了強化效果析出的碳化物一般比高溫回火析出的細一些這些細小的碳化物能起到沉淀強化的效果提升硬度和韌性至于對韌性的影響是彌散強化增加的多還是殘奧減少減少的多不同材料不同對待不銹鋼來說韌性明顯降低
為什么前面說很多刃具不銹鋼不適合深冷因為碳化物析出特別是不銹鋼中大量Cr的碳化物析出鋼基體中Cr含量大幅度降低耐腐蝕性能將雪崩式下滑比如M390如果你可以通過標準工藝把硬度穩(wěn)定在59-60保持性夠用的前提下實際上不深冷性能要高一些
M390鋼磁鐵能吸上嗎除這類刃具不銹鋼外很多使用環(huán)境同樣也不適合做深冷工藝典型的超高強度300M鋼各種裝甲鋼各類熱作模具鋼承受沖擊的含碳量＜0.7的模具鋼（比如65Nb012Al）
什么材料深冷只有好處沒有壞處呢——沒有強沖擊需要碳含量＞0.8%鉻含量不算高沒有特殊防銹要求（比如前面分享的GM鋼）其他WMoVNb等合金含量偏低或者不加沒有明顯二次硬化效果（DC53）以及其他不適合做高淬高回消除殘奧的材料（各種高碳低合金軸承鋼工具鋼）
典型的含碳量1%的GCr15和DC53這兩個材料的淬火硬度*大值對應(yīng)的溫度是偏低的采用此溫度淬火則奧氏體化不充分可能有大量體積較大形狀不規(guī)范的碳化物夾雜造成硬度高韌性低?常規(guī)工藝要解決這種情況只能相對提升回火溫度讓馬氏體部分分解釋把硬度降下來表現(xiàn)就是韌性提升硬度降低（gcr15850℃簡單淬回火工藝在150℃回火硬度能有63沖擊韌性不到15J到210℃回火能保證沖擊韌性＞32J但硬度只剩59左右）
而適當(dāng)增加淬火溫度讓這些碳化物部分溶解然后通過深冷在析出完成沉淀強化就能獲得韌硬雙升的表現(xiàn)了（以DC53來說相比常規(guī)工藝增加20℃奧氏體化溫度加一道深冷可以提升1硬度同時提升10-15J韌性）
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