残余奥氏体的改变
这一点得到了几乎所有研究的证实。低温下(即Ms点以下) 残余奥氏体继续发生相变,转变为马氏体,提高了工件的硬度和强度。有学者认为深冷可完全消除残余奥氏体;也有学者发现深冷只能降低残余奥氏体的数量,但不能完全消除;还有人认为深冷改变了残余奥氏体的形状、分布和亚结构,有利于提高钢的强韧性。
对合金工具钢和结构钢来说,硬度主要取决于内部残余奥氏体的量。在深冷处理过程中,残余奥氏体的量受两个因素制约:一是深冷处理前材料中奥氏体的量;二是材料的马氏体开始转变点Ms和马氏体转变结束点Mf。而马氏体开始转变点Ms主要取决于钢的化学成份,其中又以碳含量的影响最为显著。材料中残余奥氏体的存在,除了降低硬度以外,在使用或保存过程中残余奥氏体还会发生转变,使材料在磨削过程中可能出现裂缝。从这个角度来看,残余奥氏体的存在会损害材料的耐磨性。但是,经深冷处理之后的残余奥氏体是相当稳定的组织,此时残余奥氏体处于等轴压应力状态,而等轴压应力不会引起塑性变形,这部分残余奥氏体很少再发生转变,它在磨损过程中以韧性相出现,起到缓和应力,防止接触疲劳扩展的作用,使材料的韧性增加。所以,深冷处理对降低材料中的残余奥氏体含量,提高材料的硬度及耐磨性起了很大作用,此外材料中一定量残余奥氏体的存在对提高材料的韧性也是有好处的。