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熱處理是指材料在固態下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，前殼體熱處理，熱處理的作用越來越重要。
馬氏體(martensite)是黑色金屬材料的一種組織名稱，滾針外套熱處理，是碳在α-fe中的過飽和固溶體。由德國冶金學家 adolf martens(1850-1914)于19世紀90年代在一種硬礦物中發現。馬氏體的三維組織形態通常有片狀(plate)或者板條狀(lath)，但是在金相觀察中二維通常表現為針狀needle-shaped，這也是為什么在一些地方通常描述為針狀的原因。馬氏體的晶體結構為體心四方結構bct。中高碳鋼中加速冷卻通常能夠獲得這種組織
對于鋼鐵材料，黃島熱處理，零件淬火后，馬氏體組織中存在存在一定量的殘余奧氏體，尤其是馬氏體轉變溫度較低的材料，殘余奧氏體可能多達10%以上。殘余奧氏體是一種不穩定組織，可以逐步轉變成馬氏體。奧氏體轉變成馬氏體體積會變大，造成零件尺寸的變化。同時，奧氏體的機械性能也不穩定。深冷處理就是將淬火后工件置入較低溫度的環境中比如5℃以下的冷水中，促進殘余奧氏體向馬氏體的轉變，以提高材料性能。一般比較重要的零件才會采用深冷工藝，比如精密量具，精密軸承等。
液氮浸泡式制冷：
這種方式就是將工件直接放到裝有液氮的容器中，使工件驟冷至液氮溫度，并在此溫度下停留一段時間，---深冷處理設備復溫而完成整個深冷處理過程。深冷處理的研制前期都是采用液氮浸泡式方法進行深冷處理的。由于這種深冷處理工藝簡單方便，應用較為廣泛。但是，塔形輪熱處理，這種方法的降溫速度較快，導致熱應力過大，容易對工件材料造成組織損害，而且工件材料在降溫過程中降溫速度是不可控制的，進而影響工藝的可調性。
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