众所周知，在航空航天工程中，对于其设备材料的要求非常高，除了选用好的材料外，选择合适的材料处理方式也是非常关键的，而深冷处理是目前一种较为有效地材料处理方法。航空航天材料深冷处理是指将金属材料置于低于-130℃的低温环境中，经过一定的工艺进行的材料处理方法，试验表明，深冷处理可以消除大部分航空航天材料的残余应力，提高材料的屈服应力、强度、硬度、延伸率以及尺寸稳定性等。

一、影响航空航天材料使用寿命及尺寸稳定性的主要因素

1、残余奥氏体的影响

淬火后奥氏体在常温下不能完全转变为马氏体，如D2材料在正常淬火后不能转变的残余奥氏体可达20%，而在350℃以下的回火中，残余奥氏体的量几乎不发生变化，但在航空航天材料的后加工及使用中，如磨削、电加工、高速冲压中的摩擦发热，却很容易导致残余奥氏体进一步转变，由于新生的马氏体脆性极大，因而使航空航天材料的耐冲击性能恶化。

同时，由于奥氏体与马氏体的容积比不一样，残余奥氏体量的不稳定将带来航空航天材料尺寸的不稳定，包括线切割定位精度的流失，孔径垂直度的下降，导致夹线，也包括航空航天材料使用及存放中精度的变化。

航空航天材料的后加工，包括磨削、电加工，其产生的局部高热均在加工表面，因而会造成航空航天材料表面组织的转变，表面造成的新生马氏体使航空航天材料表面和韧口的脆性增加，疲劳抗力下降，同时使航空航天材料的耐磨性降低。过量的磨削及放电，还会造成表面龟裂。

2、残余应力的影响

航空航天材料淬火的残余应力来源于两个方面：一为加热及冷却不均匀产生的体积应力；二为马氏体转变产生的组织应力。这两种残余应力一般均为拉应力，这种残余拉应力的存在降低了航空航天材料的实际承载能力，也就是降低了航空航天材料的疲劳寿命。残余应力的存在会使航空航天材料受外力作用时，尺寸容易发生变化。同时，航空航天材料加工过程产生的应力重新分布，往往使加工精度不易达到，严重时还会造成航空航天材料开裂。

二、深冷处理与超深冷处理的机理

材料在淬火过程中发生奥氏体向马氏体转变，由于马氏体的容积比较大，因而在材料内部造成很大的压应力，使得奥氏体向马氏体转变与越来越困难，甚至导致转变进行不下去，剩余的奥氏体即称为残余奥氏体，这是在室温条件下发生的变化。如果转变的环境温度大幅下降，会导致马氏体的体积发生收缩，其对周边的压应力就会减小，这样残余奥氏体的转变又得以进行，深冷处理的机理就在于此。

一般来讲，D2材料室温条件下淬火会残留20%的奥氏体，在-196℃超深冷时，其残余奥氏体量会下降到2-4%，在-80℃一般深冷处理时，仍会保留10%的残余奥氏体。

三、航空航天材料深冷处理能达到的效果

1、残余奥氏体几乎全部转变为马氏体，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、残留应力大幅度下降；

4、改善线切割的加工性能，精度（包括定位精度）稳定性好，粗切的孔径垂直度偏差减少，切割大件或薄件不会产生夹线；

5、室温变化（±20℃）引起的航空航天材料尺寸的线性变化比常规处理可减少三分之二，有利于航空航天材料高精度尺寸的保持；

6、冲切口的寿命明显提高，可显著降低航空航天材料的使用成本。

四、威德杰WDJ液氮发生器主要性能指标

WDJ系列超低温制冷机产品,完全拥有自主知识产权,达到世界先进水平，超低温-196℃。

制冷机采用拥有自主知识产权的多元环保制冷工质;

冷箱采用特有的二次发泡技术,达到良好的保温效果;

制冷系统均采用经典可靠的商用压缩机,部件易获得;

与传统斯特林和GM机相比,制冷机无需定期维护、高可靠性、使用周期长。

液化机具有一键开机-键关机功能,当液氮罐内的液氮低于设定液位时设备自动启动;设备具有远程监控功能,当设备故障或液氮低于报警位时可远程告警通知用户。