眾所周知，在航空航天工程中，對于其設(shè)備材料的要求非常高，除了選用好的材料外，選擇合適的材料處理方式也是非常關(guān)鍵的，而深冷處理是目前一種較為有效地材料處理方法。航空航天材料深冷處理是指將金屬材料置于低于-130℃的低溫環(huán)境中，經(jīng)過一定的工藝進(jìn)行的材料處理方法，試驗(yàn)表明，深冷處理可以消除大部分航空航天材料的殘余應(yīng)力，提高材料的屈服應(yīng)力、強(qiáng)度、硬度、延伸率以及尺寸穩(wěn)定性等。

一、影響航空航天材料使用壽命及尺寸穩(wěn)定性的主要因素

1、殘余奧氏體的影響

淬火后奧氏體在常溫下不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，如D2材料在正常淬火后不能轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體可達(dá)20%，而在350℃以下的回火中，殘余奧氏體的量幾乎不發(fā)生變化，但在航空航天材料的后加工及使用中，如磨削、電加工、高速沖壓中的摩擦發(fā)熱，卻很容易導(dǎo)致殘余奧氏體進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，由于新生的馬氏體脆性極大，因而使航空航天材料的耐沖擊性能惡化。

同時(shí)，由于奧氏體與馬氏體的容積比不一樣，殘余奧氏體量的不穩(wěn)定將帶來航空航天材料尺寸的不穩(wěn)定，包括線切割定位精度的流失，孔徑垂直度的下降，導(dǎo)致夾線，也包括航空航天材料使用及存放中精度的變化。

航空航天材料的后加工，包括磨削、電加工，其產(chǎn)生的局部高熱均在加工表面，因而會造成航空航天材料表面組織的轉(zhuǎn)變，表面造成的新生馬氏體使航空航天材料表面和韌口的脆性增加，疲勞抗力下降，同時(shí)使航空航天材料的耐磨性降低。過量的磨削及放電，還會造成表面龜裂。

2、殘余應(yīng)力的影響

航空航天材料淬火的殘余應(yīng)力來源于兩個方面：一為加熱及冷卻不均勻產(chǎn)生的體積應(yīng)力；二為馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的組織應(yīng)力。這兩種殘余應(yīng)力一般均為拉應(yīng)力，這種殘余拉應(yīng)力的存在降低了航空航天材料的實(shí)際承載能力，也就是降低了航空航天材料的疲勞壽命。殘余應(yīng)力的存在會使航空航天材料受外力作用時(shí)，尺寸容易發(fā)生變化。同時(shí)，航空航天材料加工過程產(chǎn)生的應(yīng)力重新分布，往往使加工精度不易達(dá)到，嚴(yán)重時(shí)還會造成航空航天材料開裂。

二、深冷處理與超深冷處理的機(jī)理

材料在淬火過程中發(fā)生奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，由于馬氏體的容積比較大，因而在材料內(nèi)部造成很大的壓應(yīng)力，使得奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變與越來越困難，甚至導(dǎo)致轉(zhuǎn)變進(jìn)行不下去，剩余的奧氏體即稱為殘余奧氏體，這是在室溫條件下發(fā)生的變化。如果轉(zhuǎn)變的環(huán)境溫度大幅下降，會導(dǎo)致馬氏體的體積發(fā)生收縮，其對周邊的壓應(yīng)力就會減小，這樣殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變又得以進(jìn)行，深冷處理的機(jī)理就在于此。

一般來講，D2材料室溫條件下淬火會殘留20%的奧氏體，在-196℃超深冷時(shí)，其殘余奧氏體量會下降到2-4%，在-80℃一般深冷處理時(shí)，仍會保留10%的殘余奧氏體。

三、航空航天材料深冷處理能達(dá)到的效果

1、殘余奧氏體幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，航空航天材料的硬度得到提高（一般可提高1-3HRC）；

2、耐磨性提高；

3、殘留應(yīng)力大幅度下降；

4、改善線切割的加工性能，精度（包括定位精度）穩(wěn)定性好，粗切的孔徑垂直度偏差減少，切割大件或薄件不會產(chǎn)生夾線；

5、室溫變化（±20℃）引起的航空航天材料尺寸的線性變化比常規(guī)處理可減少三分之二，有利于航空航天材料高精度尺寸的保持；

6、沖切口的壽命明顯提高，可顯著降低航空航天材料的使用成本。

四、威德杰WDJ液氮發(fā)生器主要性能指標(biāo)

WDJ系列超低溫制冷機(jī)產(chǎn)品,完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán),達(dá)到世界先進(jìn)水平，超低溫-196℃。

制冷機(jī)采用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的多元環(huán)保制冷工質(zhì);

冷箱采用特有的二次發(fā)泡技術(shù),達(dá)到良好的保溫效果;

制冷系統(tǒng)均采用經(jīng)典可靠的商用壓縮機(jī),部件易獲得;

與傳統(tǒng)斯特林和GM機(jī)相比,制冷機(jī)無需定期維護(hù)、高可靠性、使用周期長。

液化機(jī)具有一鍵開機(jī)-鍵關(guān)機(jī)功能,當(dāng)液氮罐內(nèi)的液氮低于設(shè)定液位時(shí)設(shè)備自動啟動;設(shè)備具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,當(dāng)設(shè)備故障或液氮低于報(bào)警位時(shí)可遠(yuǎn)程告警通知用戶。