液氮的用途（液氮在材料热处理中的应用）

液氮的用途（液氮在材料热处理中的应用）

一、液体状态的氮

液氮即液体状态的氮。液氮可以通过专门的设备制取，也可以在制取液氧的过程中作为副产品而得到。 液氮具有很低的温度，其沸点为-195.8℃，可以用作深冷剂。液氮还可以从液态变为气态，成为氮气，可以作为保护气体通入热处理炉内。在空气中，氮气所占的比例最大。液氮也不像液氧那样易燃、易爆，所以，液氮具有资源丰富、安全性较好等优点，存材料热处理方面有着以下主要用途。

二、液氮在真空热处理中的应用

真空热处理是国内外正在采用的比较先进的热处理方法，在真空热处理中，往往离不开使用氮气。例如，当钢铁件在真空炉中加热时，若真空程度过高，则为防止工件材料中的合金元素挥发，需对炉中回充适量的氮气，以提离炉内微量气体的压力。又如，在真空加热油淬的真空淬火过程中，有时为了保证或提高淬火油的冷却能力，需在工件冷却之前，向真空炉中回充足够的氮气。在高压气淬时，需要快速向真空炉中充入高于一个大气压的氮气。在钢件真空回火时，在抽真空后需回充氮气以实现炉内保护气体循环均匀加热，以及实现回火后的快速冷却。

真空热处理所需的氮气，有各种不同的来源。由于液氮的密度远比氮气大，体积远比氮气小，便于运输和贮藏，而且在大量供应时价格也较便宜。所以，液氮是真空热处理所用氮气的重要来源之一。

在国外和我国上海等地，有不少厂家就使用较大的专用储存罐，存放由液氮供应厂商专车运送来的液氮，并将由液氮逐渐汽化而成的氮气用于真空热处理。他们认为，使用液氮比使用瓶装氮气或采用制氮机制氮经济合算。

三、液氮在材料深冷处理中的应用

精密量具和一些精密器件，要求其组织稳定，在使用和储存中不变形。而其中有些钢铁制造的精密量具和器件，在淬火后存在残留奥氏体。若不消除残留奥氏体，则这些量具和器件就难以保证不变形。消除这此残余奥氏体的一个有效方法就对其进行冷处理，让残余奥氏体转变成马氏体，并通过回火使其变为稳定的回火组织。

有些铝合金件，在切削加工或长储、使用中存在容易发生变形的问题。若不解决变形问题，容易造成或者加工制造的废品率高、或者售出的产品质量不好。这些变形问题，往往与其原材料或切削加工产生的残余内应力有关。解决这些变形问题，有时需要采取高低温循环热处理的方法消除残余应力，其中包含了冷处理或-130℃以下低温的深冷处理。

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