【液氮深冷处理方法】：

深冷处理是以液氮为冷却介质对材料进行处理的方法。液氮深冷处理技术 应用于受磨损的工具、模具刀具材料，后来扩展到合金钢、硬质合金等，采用该方法可以改变金属材料的内部结构，进而改善材料的力学和加工性能，它是目前 的强韧化处理工艺之一。

深冷处理的机理：深冷处理后，金属材料的内部组织的残余奥氏体转变为马氏体，而且还可使马氏体内析出弥散碳化物，这样不仅可马氏体中的残余应力，还可增强马氏体基体，提高其硬度和耐磨性。

深冷处理设备主要由液氮罐、液氮传输系统、深冷箱及控制系统组成。应用中，液氮深冷处理采用多次重复进行。一方面使前一次深冷时由残余奥氏体转变成的马氏体中析出超细碳化物，另一方面，在淬火马氏体中继续析出细碳化物。重复工艺可使基体的抗压强度、屈服强度和冲击韧性升高，提高了钢的强韧性，同时使冲击磨损的抗力明显提高。

目前液氮深冷处理技术已从工具、模具钢的应用逐渐扩展到汽车和工程机械配件以及非金属加工等领域。但在推广中，也发现了如下一些问题：

1、液氮深冷处理技术对金属材料（工具、模具和刀具）性能的影响非常明显。但深冷处理的工艺无论是对设备还是对控制精度要求十分严格，而影响其效果的主要因素为深冷箱结构、液氮制冷方式、温度控制精度及均匀性。

2、对冷处理的机理的研究较少而且不，多数研发侧重于金属学和热处理，而偏少物理学方面的研究，这也局限了工艺应用中的掌握和使用。

3、此外，冷处理方法造成工件变形的规律还未彻底掌握，将其作为工件终加工还需进一步研究探索。

铸造铝合金热处理强化通常采用固溶处理及时效处理。固溶处理时加热到一定温度保温，然后速冷(水冷)，以获得具有一定过饱和度的固溶体，再通过时效强化提高合金力学性能。近几年铝合金深冷处理也得到较多研究，并已证明可提高合金力学性能。铝合金深冷处理工艺比较单一，一般是固溶加热水冷到室温后再进行深冷处理，及随后时效处理。本文将铸造铝合金固溶加热保温后直接在液氮中冷却并保温一定时间，即将水冷工序与深冷处理工序合并为一个工序，称其为“固溶深冷处理”。通过测试合金力学性能变化，以探求铸造铝合金较佳热处理强化手段。
  
  实验材料为自制ZL合金、ZL101和ZL109三种铸造铝合金。自制ZL合金试样在实验室熔炼浇铸，成分(质量分数，%)为：7.0Si，1.0Mg，92Al。深冷处理介质为制氧车间提供的工业液氮(-196℃)。三种铸造铝合金分别采用下列三种工艺处理：
  
  ①固溶处理(水冷)+时效；
  
  ②②固溶处理(水冷)+液氮深冷48h+时效；
  
  ③③固溶加热保温后直接液氮深冷48h+时效。为了解深冷处理对时效性能影响，除上述人工时效外，部分试样还进行了75天自然时效，测试其硬度变化。
  
  Al-Si系合金经深冷处理后硬度、强度升高，具有明显强化作用，某些深冷处理工艺也可保持塑性改善，具有强韧化作用。固溶深冷处理对Al-Si系合金力学性能影响优于常规深冷处理。深冷处理对Al-Si系合金有预时效作用，促进第二相弥散均匀析出，有利于力学性能改善。