100 多年前，，，，，，，瑞士钟表商发明将要害零件埋入雪地中可以提高零件的耐磨性和可靠性 [1] 。。。。。美国自 1965年最先使用深冷处置惩罚（Deep Cryogenic Treatment，，，，，，，DCT）手艺，，，，，，，以后该手艺在全球规模内受到了普遍关注 [2] 。。。。。1980 年，，，，，，，深冷处置惩罚手艺在外洋已成为通例质料处置惩罚要领，，，，，，，并被普遍应用于工业领域。。。。。相比于热处置惩罚，，，，，，，深冷处置惩罚的主要优势在于不但对情形友好，，，，，，，并且可以包管质料优异的尺寸稳固性 [3-4] 。。。。。

钛合金作为主要的轻质结构质料，，，，，，，具有密度低、比强度高、耐侵蚀性好等特点，，，，，，，普遍应用于基础医学 [5] 、航空航天 [6-7] 等领域。。。。。虽然热处置惩罚是古板调解钛合金性能的要领，，，，，，，但它在提升质料某一性能的同时也会导致其他性能降低。。。。。例如，，，，，，，固溶+时效处置惩罚可以提高钛合金的强度和硬度，，，，，，，但会导致钛合金韧性降低 [8] 。。。。。深冷处置惩罚旨在综合优化钛合金性能 [9] ，，，，，，，通过将质料冷却至极低温度，，，，，，，改变钛合金微观结构，，，，，，，增强其力学性能和耐磨损性，，，，，，，而不显着降低韧性。。。。。因此，，，，，，，深冷处置惩罚在提高钛合金整体性能方面显示出奇异的优势。。。。。本文综述了深冷工艺参数（深冷时间、深冷温度、循环次数）对钛合金组织和力学性能的影响及其作用机理，，，，，，，以期为深冷处置惩罚在钛合金工程领域的应用提供更为有力的支持和指导。。。。。

1 、深冷处置惩罚原理与作用机理

深冷处置惩罚通常将质料冷却至极低温度，，，，，，，以实现其微观结构和性能的优化。。。。。深冷处置惩罚常使用液氮作为制冷介质，，，，，，，主要接纳液态法和气态法举行冷却。。。。。液态法是将样品直接置于液氮中浸泡，，，，，，，举行低温处置惩罚 [10] 。。。。。在此历程中，，，，，，，需要准确控制冷却速率，，，，，，，以免过大的热攻击引发质料开裂。。。。。一些研究者 [11] 提出：在样品浸入液氮和取出之前，，，，，，，让样品在液氮外貌上方停留约 0.5 h，，，，，，，以平稳地举行温度转变，，，，，，，阻止裂开。。。。。气态规则是通过液氮的汽化来抵达所需的冷却效果 [12] 。。。。。气态法的原理如图 1 所示。。。。。其原理为：将液氮置于液氮罐中，，，，，，，通过阀门和软管控制液氮蒸发的流量，，，，，，，液氮通过软管进入箱体的分派区爆发汽化，，，，，，，使用电扇使汽化的液氮在分派区匀称扫满箱体，，，，，，，以抵达冷却效果，，，，，，，并由电磁感应阀对箱体内的温度举行控制，，，，，，，以抵达维持箱体温度的目的。。。。。

图 1 气态法深冷处置惩罚系统原理 [12]

Fig.1 Schematic diagram of gas deep cryogenic treatment system [12]

现在，，，，，，，对玄色金属深冷处置惩罚的机明确释已经较为完善 [13-14] 。。。。。主流看法以为，，，，，，，经深冷处置惩罚后，，，，，，，玄色金属质料性能改善的缘故原由包括剩余奥氏体的转变、马氏体基体中纳米碳化物的析出以及内部内应力催生位错的形成。。。。。关于钛合金，，，，，，，虽然深冷处置惩罚对其物理性能有显著影响，，，，，，，但详细的作用机理尚保存争议。。。。。晶格在低温下的缩短是影响钛合金性子的要害因素。。。。。这种缩短会爆发内应力，，，，，，，可能引发位错缠结和晶格缺陷。。。。。别的，，，，，，，深冷处置惩罚还可能导致新相的析出和晶粒的转动，，，，，，，从而细化晶粒并增添孪晶数目。。。。。这些转变配合提高了质料的力学性能、耐疲劳性和耐蚀性，，，，，，，使钛合金顺应于更高要求的应用场景。。。。。

2、 深冷处置惩罚对钛合金微观组织的影响

TC4（Ti-6Al-4V）是应用最普遍的钛合金，，，，，，，研究它在深冷处置惩罚下微观结构的转变情形具有主要的工程意义和科研价值。。。。。TC4钛合金在差别加工条件下体现出差别的微观结构 [15-16] 。。。。。常温轧制TC4钛合金的微观组织泛起为等轴组织（见图 2a），，，，，，，增材制造（Additive Manufacturing，，，，，，，AM）制备的TC4钛合金主要体现为平行交织的针状组织 [16] （见图 2b），，，，，，，深冷处置惩罚对这些钛合金微观组织的影响主要体现在晶粒尺寸细化、位错增添及缺陷镌汰方面。。。。。谭玉全 [17] 对未经深冷处置惩罚的轧制态TC4钛合金举行视察，，，，，，，发明其等轴α相形态较长且尺寸偏大（见图 3a），，，，，，，但经深冷处置惩罚 11 h 后，，，，，，，原始橄榄球状的α相转变为圆球状的α相（见图 3b）。。。。。Yu 等 [18] 举行了比照实验，，，，，，，证实深冷处置惩罚可以使TC4钛合金板材的晶粒尺寸显著减小，，，，，，，从 4.17 μm 缩小至 2.10 μm（见图 4）。。。。。Gu 等 [19] 以为深冷处置惩罚除了可以细化晶粒外，，，，，，，还能增强TC4钛合金的匀称性并镌汰缺陷。。。。。Huang 等 [20] 对电子束熔融成形（Electron Beam Melting，，，，，，，EBM）的TC4钛合金举行了深冷 48 h 处置惩罚，，，，，，，发明与未深冷处置惩罚的试样相比，，，，，，，深冷处置惩罚后试样的片层α相厚度有所减小。。。。。除了 TC4钛合金外，，，，，，，深冷处置惩罚对其他牌号的钛合金的微观组织也有显著影响。。。。。Yumak 等 [21] 研究发明，，，，，，，深冷处置惩罚可以将 TB5（Ti15V-3Al-3Cr-3Sn）钛合金中不稳固的β相转变为稳固的β相和α相。。。。。郑唬唬唬唬会会 [22] 研究了深冷处置惩罚对轧制态 TC18（Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe）钛合金板材室温性能的影响，，，，，，，发明经深冷处置惩罚后基体上的析出物越发细小，，，，，，，并呈弥散漫衍（见图 5）。。。。。别的，，，，，，，Zhou等 [23] 对 TC6（Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si）钛合金板材举行了深冷处置惩罚研究，，，，，，，效果显示，，，，，，，经深冷处置惩罚后，，，，，，，晶粒内部爆发了高密度的错位结构（见图 6）。。。。。

图 2TC4钛合金常温轧制和增材制造的显微组织 [16]

Fig.2 Microstructures ofTC4titanium alloy in normal temperature rolling and additive manufacturing [16] :a) equiaxed structure; b) acicular structure

图 3 轧制TC4钛合金在深冷处置惩罚前后的显微组织 [17]

Fig.3 Microstructure of rolledTC4titanium alloy before and after deep cryogenic treatment [17] :a) no deep cryogenic treatment; b) deep cryogenic treatment for 11 h

图 4 差别温度下轧制TC4深冷处置惩罚后组织和晶粒尺寸漫衍 [18]

Fig.4 Microstructure and grain size distribution of rolledTC4after deep cryogenic treatment [18]

图 5 轧制 TC18 深冷处置惩罚前后显微组织比照 [22]

Fig.5 Microstructure Comparison of TC18 before and after deep cryogenic treatment [22] :a) no deep cryogenic treatment; b) deep cryogenic treatment for 6 h

图 6 轧制 TC6 距顶外貌 80 μm 深度的近表层中 TEM 显微照片 [23]

Fig.6 TEM micrographs of the near-surface layer of TC6 rolled at a depth of 80 μm from the top surface [23] :a) no deep cryogenic treatment; b) deep cryogenic treatment for 18 h

Luo 等 [24] 展现了深冷处置惩罚对纯钛合金TA2微观组织的主要调控作用，，，，，，，特殊是在优化晶粒尺寸、增大位错密度等方面。。。。。

深冷处置惩罚没有改变钛合金α相和β相的晶格结构，，，，，，，但会导致晶粒爆发择优取向，，，，，，，从而爆发织构。。。。。Yu等 [18] 研究发明，，，，，，，经深冷处置惩罚后，，，，，，，TC4钛合金试样的部分晶粒向(102)和(002)晶面偏转。。。。。陈振华等 [25] 的研究也得出了相似的结论：深冷处置惩罚不但会导致钛合金爆发择优取向，，，，，，，还会导致晶内位错增多，，，，，，，形成众多亚晶结构。。。。。

由于制备工艺和外部条件保存差别，，，，，，，因此经深冷处置惩罚后晶面的偏转会保存差别。。。。。李泽铧 [26] 研究发明，，，，，，，SLM 制备的TC4钛合金晶粒更多的是向(101)和(100)晶面泛起择优取向。。。。。Li 等 [27] 在研究磁场作用下 TC4钛合金深冷处置惩罚的影响时发明，，，，，，，深冷处置惩罚会导致部分晶粒的(110)晶面偏转至(100)和(101)晶面，，，，，，，同时，，，，，，，经磁场深冷处置惩罚的样品晶粒在(002)晶面择优取向。。。。。

综上所述，，，，，，，深冷处置惩罚对钛合金微观结构爆发了显著影响，，，，，，，如晶粒细化、位错增添和织构转变等。。。。。别的，，，，，，，深冷处置惩罚使钛合金晶粒的部分晶面偏转，，，，，，，形成特定织构。。。。。然而，，，，，，，关于钛合金晶粒在差别晶面上择优取向爆发织构的详细缘故原由，，，，，，，仍需要基于差别的深冷工艺和质料举行深入的剖析研究。。。。。

3、 深冷处置惩罚对钛合金力学性能的影响

TC4钛合金中元素的波动规模较大，，，，，，，通常其抗拉强度为 850~1 250 MPa，，，，，，，延伸率为 3%~20%，，，，，，，并受加工工艺、热处置惩罚等因素影响体现出差别水平的增大或减小 [28] 。。。。。通太过析钛合金的力学性能和显微组织，，，，，，，可以更好地对钛合金的深冷机理举行研究。。。。。Huang 等 [20]对深冷处置惩罚 48 h 后的轧制TC4钛合金举行了拉伸试验，，，，，，，研究发明，，，，，，，深冷事后的轧制TC4钛合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率划分提高了 18.64%、18.65%和 91.67%。。。。。Gu 等 [19] 选用TC4钛合金板材在 77 K 下保温 2 h，，，，，，，发明其延伸率从 16.5%提高到 24.5%，，，，，，，同时强度略有提高。。。。。Song 等 [29] 对经深冷处置惩罚的近β钛合金（βTi-5Al-3Mo-3V-2Cr-2Zr-1Nb-1Fe）举行了拉伸试验，，，，，，，发明经深冷处置惩罚后近β钛合金的抗拉强度提高，，，，，，，塑性坚持稳固。。。。。李晓琛等 [30] 研究了深冷处置惩罚对退火TC4钛合金微观组织和力学性能的影响，，，，，，，发明相比于未深冷退火试样，，，，，，，深冷处置惩罚后试样的抗拉强度从1 428 MPa 提高到 1 508 MPa，，，，，，，断后延伸率由 6.2%增大到 9.0%。。。。。深冷处置惩罚对钛合金力学性能的影响纪律及其作用机理如表 1 所示。。。。。一样平常来说，，，，，，，钛合金主要通过晶粒细化、位错缠结和相析生爆发的弥散强化效应来提高质料力学性能。。。。。

现在通过深冷处置惩罚提高钛合金力学性能的途径主要包括剖析深冷工艺参数（深冷时间、温度和循环次数）对性能的影响以及优化深冷工艺参数。。。。。

3.1 深冷时间

深冷时间是提高钛合金力学性能的一个要害因素。。。。。钛合金的力学性能会随着保温时间的改变而爆发转变。。。。。Huang 等 [20] 将 EBMTC4钛合金在液氮中保温6、12、24、48、72、96 h 后，，，，，，，发明在深冷处置惩罚 48、72、96 h 后，，，，，，，抗拉强度、屈服强度、延伸率划分抵达最大值（见图 7）。。。。。丁首斌 [16] 将电子束选区熔化（ElectronBeam Selective Melting，，，，，，，EBSM）TC4 浸入液氮中保温差别时间，，，，，，，发明试样拉伸性能在深冷处置惩罚保温 48 h时抵达最优。。。。。Zhou 等 [23] 将TC4钛合金浸入液氮中举行深冷处置惩罚 0~24 h，，，，，，，发明其硬度在 18 h 时抵达最大值，，，，，，，但其延伸率从 15.79%降低至 13.89%。。。。。综上所述，，，，，，，关于深冷处置惩罚，，，，，，，并不是保温时间越长效果越好，，，，，，，并且当某一性能具有最佳效果时，，，，，，，其他性能可能达不到预想效果，，，，，，，需要针对差别的性能调解响应的深冷参数。。。。。

图 7 深冷处置惩罚后 Ti6Al4V 合金的拉伸性能 [20]

Fig.7 Tensile properties of Ti6Al4V alloy after deep cryogenic treatment [20]

3.2 深冷温度

深冷温度是钛合金深冷处置惩罚的焦点工艺参数。。。。。一样平常来说，，，，，，，深冷处置惩罚的温度越低，，，，，，，钛合金体现出的延展性越好。。。。。?akir 等 [34] 研究了深冷处置惩罚温度对轧制 TC4钛合金拉伸性能的影响，，，，，，，研究发明，，，，，，，与未深冷处置惩罚的试样相比，，，，，，，深冷处置惩罚后的TC4钛合金体现出更高的延展性，，，，，，，并且随深冷处置惩罚的温度降低，，，，，，，质料的强度略有下降，，，，，，，延伸率提高，，，，，，，如表 2 所示。。。。。Vijayakumar 等 [35]将轧制TC4钛合金在?80 ℃和?196 ℃下划分保温36 h 后，，，，，，，发明在?80 ℃下保温的试样强度下降、延伸率上升。。。。。与?80 ℃下保温的试样相比，，，，，，，?196 ℃下保温的试样强度下降得更多，，，，，，，延伸率有显着提升。。。。。

3.3 深冷循环次数

深冷循环次数是钛合金深冷处置惩罚历程中的主要参数，，，，，，，随着循环次数的增添，，，，，，，钛合金的力学性子会爆发响应的调解。。。。。与古板深冷处置惩罚直接将质料浸入液氮罐中并在维持特准时间后取出样本举行空冷相比，，，，，，，循环深冷会在每个保温周期后取出样本举行空冷，，，，，，，随后再次举行深冷，，，，，，，并重复此历程。。。。。2 种主要的循环深冷方法划分为：1）坚持总深冷时间恒定，，，，，，，调解循环次数；；；；；2）单次深冷时长牢靠，，，，，，，调理深冷次数。。。。。Li 等 [27]研究批注，，，，，，，经循环深冷后，，，，，，，TC4钛合金的强度和延伸率获得提高，，，，，，，循环 3 次后可以获得最高抗拉强度和最优延伸率。。。。。李泽铧 [26] 牢靠了总的深冷时长并调解了循环次数，，，，，，，视察到 SLMTC4钛合金的抗拉强度随循环次数的增添而升高，，，，，，，但延伸率略有下降。。。。。据此，，，，，，，他以为在循环 3 次时，，，，，，，钛合金展现了最佳的综合性子。。。。。

SLMTC4钛合金在差别深冷循环次数下的拉伸性能如表 3 所示。。。。。李月明 [36] 坚持每次深冷时间相同并增添了循环次数，，，，，，，发明单次深冷处置惩罚会导致轧制TC4钛合金硬度降低，，，，，，，而 2 次深冷处置惩罚会使硬度上升至一个较高的水平，，，，，，，但当增添到 3 次深冷处置惩罚时，，，，，，，硬度会略微降低，，，，，，，但仍高于未处置惩罚样本硬度。。。。。综上所述，，，，，，，当深冷循环次数在 3 以内时，，，，，，，对证料的抗拉强度有增进作用，，，，，，，硬度和延伸率的转变需要凭证差别的循环工艺举行详细剖析。。。。。

4 、深冷处置惩罚对钛合金服役性能的影响

深冷处置惩罚对钛合金力学性能的影响最终体现在其服役性能上，，，，，，，而服役性能决议了钛合金产品的使用寿命。。。。。本节主要先容深冷处置惩罚对钛合金服役历程中耐磨性和疲劳寿命的影响。。。。。

4.1 耐磨性

TC4钛合金的耐磨性较差。。。。。Atar [37] 在较量 316L、TC4 和 CoCrMo 合金的滑动磨损性时发明，，，，，，，TC4钛合金的耐磨性仅为 316L 的 1/2 和 CoCrMo 合金的 1/24，，，，，，，这无法支持它在航空、生物医学等领域的生长。。。。。因此，，，，，，，亟须找到一种有用要领来改善钛合金的耐磨性。。。。。

有关提高TC4钛合金耐磨性的研究指出，，，，，，，深冷处置惩罚能够细化质料的晶粒、增添孪晶数目并导致晶粒偏向爆发偏转 [38] 。。。。。这些内部结构的转变，，，，，，，如高位错密度和孪晶的形成，，，，，，，有助于吸收摩擦爆发的能量，，，，，，，从而避免质料外貌的裂纹形成。。。。。Luo 等 [39] 在研究深冷处置惩罚和超声外貌轧制工艺对TC4钛合金外貌组织和性能的协同作用时发明，，，，，，，经深冷处置惩罚后，，，，，，，TC4钛合金外貌的硬度增大，，，，，，，TC4钛合金对转动刀头外貌的附着降低，，，，，，，使TC4钛合金外貌维持较低的粗糙度，，，，，，，从而提高了其耐磨性。。。。。Huang 等 [40] 视察了TC4钛合金磨损面的微观组织，，，，，，，发明深冷处置惩罚 2 h 的磨损机制为严重磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损的配相助用，，，，，，，而经深冷处置惩罚 72 h 后，，，，，，，磨损机制为稍微磨粒磨损，，，，，，，如图 8所示。。。。。张良等 [41] 研究批注，，，，，，，随着深冷处置惩罚时间的延伸，，，，，，，TC4钛合金的位错密度提高，，，，，，，经由 15 h 的深冷处置惩罚后，，，，，，，TC4钛合金的磨损质量与未处置惩罚样品的相比镌汰了 40.42%。。。。。师佑杰等 [42] 的研究则进一步证实：深冷处置惩罚可以导致TC4钛合金爆发高密度位错，，，，，，，从而提高质料的耐磨性和显微硬度。。。。。

图 8TC4深冷处置惩罚的微观结构 [40]

Fig.8 Microstructure ofTC4after deep cryogenic treatment [40] : a) deep cryogenic treatment for 2 h; b) magnified image after deep cryogenic treatment for 2 h; c) deep cryogenic treatment for 72 h; d) magnified image after cryogenic treatment for 72 h

4.2 疲劳寿命

近年来，，，，，，，有关深冷处置惩罚后钛合金疲劳寿命的研究受到普遍关注，，，，，，，Leuders 等 [43] 指出，，，，，，，钛合金的微观组织结构对其疲劳性能起到了决议性的作用。。。。。Sotysiak等 [44] 研究批注，，，，，，，经深冷处置惩罚后，，，，，，，TC4钛合金的位错数目显著增添，，，，，，，这有助于进一步提高其疲劳性能。。。。。在更为深入的研究中，，，，，，，Sun 等 [45] 比照了退火后的纯钛与TC4钛合金在 293 K 和 77 K 温度下的疲劳性能。。。。。研究批注，，，，，，，当温度降至 77 K 时，，，，，，，在钛合金中会形成多种形态的孪晶结构（如图 9 所示），，，，，，，这种结构的泛起显著提高了质料的疲劳强度。。。。。别的，，，，，，，Singla 等 [46] 研究批注，，，，，，，TC4钛合金中的初生β相可以经深冷处置惩罚转化为更细微的次生α相和β相，，，，，，，这一转变有助于增强质料的抗裂性，，，，，，，从而提高其疲劳性能。。。。。丁首斌 [16] 研究批注，，，，，，，经由深冷处置惩罚的 SLMTC4钛合金的疲劳循环次数显著优于未处置惩罚样本的，，，，，，，尤其是经由 96 h 的深冷 处 理 后 ，，，，，，， 其 疲 劳 循 环 次 数 提 高 了 130.20%。。。。。

图 9 纯钛深冷处置惩罚后的孪晶组织 [45]

Fig.9 Twin crystal microstructure of pure titanium after deep cryogenic treatment [45] :a) before deep cryogenic treatment; b) after deep cryogenic treatment

Greitemeier 等 [47] 和 Huang 等 [20] 则更为详细地探讨了EBMTC4钛合金的疲劳性能。。。。。研究发明，，，，，，，该合金的疲劳性能在很洪流平上取决于细小的片层α相组织，，，，，，，尤其是在深冷处置惩罚后，，，，，，，这种片层α相组织的厚度显著降低，，，，，，，与此同时，，，，，，，质料的疲劳循环次数也显着提升。。。。。

Huang 等 [20] 还进一步研究了深冷时间与 EBMTC4钛合金疲劳性能的关系，，，，，，，他们发明，，，，，，，当深冷时间为6~96 h 时，，，，，，，其疲劳循环次数泛起一连上升的态势，，，，，，，只管在深冷处置惩罚 72 h 后，，，，，，，疲劳循环次数相关于 48 h 时的有所下降，，，，，，，但仍然比未处置惩罚样本的横跨 85.7%（见图 10）。。。。。

图 10 EBMTC4钛合金差别深冷时间下的疲劳循环次数 [20]

Fig.10 Fatigue cycle numbers of EBMTC4titanium alloy under different deep cryogenic time [20]

5、 深冷处置惩罚复合工艺要领

除了通过深冷处置惩罚工艺改善质料性能外，，，，，，，越来越多的研究最先探索深冷与其他处置惩罚工艺复合的要领来优化质料性能。。。。。Ye 等[48] 提出了深冷激光喷丸（Cryogenic Laser Peening，，，，，，，CLP）强化工艺，，，，，，，该工艺团结了深冷处置惩罚与激光喷丸手艺，，，，，，，在 CLP 处置惩罚时，，，，，，，通过深冷处置惩罚对证料微观组织的调解与激光喷丸爆发的超高应变率塑性变形使质料在微观层面上形成混淆纳米孪晶微结构，，，，，，，从而实现更高强度和更高延展性的改善效果。。。。。费爱庚 [49] 将磁场工艺和深冷处置惩罚相团结，，，，，，，发明经由 12 h 磁场深冷处置惩罚后，，，，，，，质料的综合性能抵达最优。。。。。同时，，，，，，，通过比照深冷处置惩罚和磁场深冷处置惩罚后质料的拉伸性能发明，，，，，，，磁场处置惩罚可以更好地驱动质料中的磁性颗粒重新排列，，，，，，，从而增进再结晶历程，，，，，，，故磁场深冷处置惩罚后的TC4钛合金拉伸性能要优于深冷处置惩罚的。。。。。Amin 等 [50] 提出将渗碳工艺与深冷处置惩罚相团结，，，，，，，可以更好地增进质料相变，，，，，，，从而提高质料的力学性能。。。。。

将深冷处置惩罚与其他处置惩罚工艺相团结为质料性能优化提供了新的途径，，，，，，，这样不但能够增进深冷处置惩罚的普遍应用，，，，，，，尚有助于进一步提高质料的综合性能。。。。。未来，，，，，，，团结深冷处置惩罚与特种加工手艺的研究思绪有望开发新的研究偏向，，，，，，，并为质料科学领域带来更多立异和突破。。。。。

6、 结论

深冷处置惩罚对钛合金的力学性能、微观组织、剩余应力等方面具有起劲的影响。。。。。深冷处置惩罚操作简朴，，，，，，，液氮本钱低廉，，，，，，，可以作为古板热处置惩罚的预处置惩罚或后处置惩罚方法，，，，，，，为后续处置惩罚提供了思绪。。。。。若是使用适当，，，，，，，可以显著提高生产率和产品质量，，，，，，，从而在笼罩了低温加工特殊本钱的同时，，，，，，，依然能够降低整体加工本钱。。。。。为增进深冷处置惩罚手艺的生长，，，，，，，可以从以下几个方面深化深冷处置惩罚的研究：

1）工艺。。。。。深冷处置惩罚作为古板热处置惩罚的后继工序，，，，，，，可以与古板热处置惩罚相团结。。。。。同时，，，，，，，思量将新型的后处置惩罚手段（如磁场、真空等）与深冷处置惩罚配合研究开发全新的工艺流程。。。。。

2）深冷处置惩罚工艺手段和要领。。。。。经深冷处置惩罚后，，，，，，，金属与合金性能在很洪流平上受工艺参数的影响。。。。。由于现在深冷工艺控制装备简单，，，，，，，能够准确控制深冷时间和温度的装备本钱重大，，，，，，，实验参数难以获得准确控制，，，，，，，因此，，，，，，，在深冷处置惩罚工艺的装备研发方面，，，，，，，应该加大投入力度与规模。。。。。别的，，，，，，，通过仿真和深度学习的方法探讨和展望质料在深冷处置惩罚历程中的性能转变，，，，，，，可以极大地降低实验本钱，，，，，，，并提高研究效率。。。。。

深冷处置惩罚手艺具有辽阔的应用潜力，，，，，，，但还保存许多待探索和挖掘的内容。。。。。随着中国工业化历程的加速推进，，，，，，，深冷处置惩罚手艺将成为我国高端和细密制造业的主要支持，，，，，，，对提升我国工业手艺水平具有重大而深远的影响。。。。。

参考文献：

[1] CLARK A D, NORTHWOOD D O, BOWERS R J, et al.Comparison of Austempering and Quench-and-Tem-pering Processes for Carburized Automotive Steels[J].Sae International Journal of Materials & Manufacturing,2013, 6(2): 146-53.

[2] 陈鼎, 黄培云, 黎文献. 金属质料深冷处置惩罚生长概况[J]. 热加工工艺, 2001(4): 57-59.

CHEN D, HUANG P Y, LI W X. Development Over-view of Deep Cold Treatment for Metallic Materials[J].Hot Working Technology, 2001(4): 57-59.

[3] SONAR T, LOMTE S, GOGTE C. Cryogenic Treatmentof Metal-A Review[J]. Materials Today: Proceedings,2018(5): 25219-252128.

[4] SINGH G, PANDEY K N. Effect of Cryogenic Treat-ment on Properties of Materials: A Review[J]. Proceed-ings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E:Journal of Process Mechanical Engineering, 2022,236(4): 1758-1773.

[5] SINGLA J S, VISHAL S. Impact of Cryogenic Treat-ment on Mechanical Behavior and Microstructure ofTi-6Al-4V ELI Biomaterial[J]. Journal of Materials En-gineering and Performance, 2019, 28(10): 5931-5945.

[6] LUO Q S, LI S F, PEI H P. Progress in Titanium FireResistant Technology for Aero-engine[J]. Journal of Aerospace Power, 2012, 27(12): 2763-2768.

[7] SONG P, WEN-BINZHENG, YUGUAN, et al. The Constitutive Behavior of Ti-5Al-3V-2Cr-2Fe under High-Velocity Impact: Experimental, Modeling, and Validation[J]. Journal of Alloys and Compounds: An Interdisciplinary Journal of Materials Science and Solid-state Chemistry and Physics, 2019, 811: 151946.

[8] 王新英, 谢成木. ZTC4钛合金固溶时效热处置惩罚工艺研究[J]. 金属学报, 2002, 38(z1): 89-92.

WANG X Y, XIE C M. Study on Solution-Aging Heat Treatment of ZTC4 Titanium Alloys[J]. Acta Metallur-gica Sinica, 2002, 38(z1): 89-92.

[9] 纪志军, 李桂荣, 叶宇融, 等. 深冷处置惩罚钛合金的研究希望[J]. 航空制造手艺, 2022, 65(11): 70-75.

JI Z J, LI G R, YE Y R, et al. A Review on Deep Cryo-genic Treatment of Titanium Alloy[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2022, 65(11): 70-75.

[10] ASL K M, TARI A, KHOMAMIZADEH F. Effect of Deep Cryogenic Treatment on Microstructure, Creep and Wear Behaviors of AZ91 Magnesium Alloy[J]. Ma-terials Science and Engineering A, 2009, 523(1/2):27-31.

[11] ZHU Y, LI C, ZHANG L. Effects of Cryo-Treatment on Corrosion Behavior and Mechanical Properties of La-ser-Welded Commercial Pure Titanium[J]. Materials Transactions, 2014, 55(3): 511-516.

[12] GAO Q, JIANG X, SUN H, et al. Effect Mechanism of Cryogenic Treatment on Ferroalloy and Nonferrous Al-loy and Their Weldments: A Review[J]. Materials Today Communications, 2022, 33: 104830.

[13] KUMAR T, THIRUMURUGAN R, VISWANATH B, et al. Influence of Cryogenic Treatment on the Metallurgy of Ferrous Alloys: A Review[J]. Materials and Manu-facturing Processes, 2017, 32(16): 1789-1805.

[14] RAZAVYKIA A, DELPRETE C, BALDISSERA P.Correlation between Microstructural Alteration, Me-chanical Properties and Manufacturability after Cryo-genic Treatment: A Review[J]. Materials, 2019, 12(20):3302.

[15] FERNANDEZ-ZELAIA P, MELKOTE S, MARUSICH T, et al. A Microstructure Sensitive Grain Boundary Sliding and Slip Based Constitutive Model for Machin-ing of Ti-6Al-4V[J]. Mechanics of Materials, 2017, 109:67-81.

[16] 丁首斌. 深冷处置惩罚对增材制造 Ti6Al4V 微观组织及力学性能影响研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京),2022: 4.

DING S B. Effect of Cryogenic Treatment on Micro-structure and Mechanical Properties of Ti6Al4V Alloy Fabricated by Additive Manufacturing[D]. Beijing:China University of Geosciences (Beijing), 2022: 4.

[17] 谭玉全. 热处置惩罚对TC4钛合金组织、性能的影响及剩余应力消除要领的研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2016: 46.

TAN Y Q. The Effect of Heat Treatment on Microstruc-ture and Mechanical Properties ofTC4Titanium and the Research on Stress Relief after Heat Treatment[D].Chongqing: Chongqing University, 2016: 46.

[18] YU H, YAN M, LI J, et al. Mechanical Properties and Microstructure of a Ti-6Al-4V Alloy Subjected to Cold Rolling, Asymmetric Rolling and Asymmetric Cryo-rolling[J]. Materials Science and Engineering A, 2018,710(5): 10-16.

[19] GU K, LI Z, WANG J, et al. The Effect of Cryogenic Treatment on the Microstructure and Properties of Ti-6Al-4V Titanium Alloy[J]. Materials Science Forum,2013, 748: 899-903.

[20] HUANG X, DING S, YUE W. Cryogenic Treatment on Ti6Al4V Alloy Fabricated by Electron Beam Melting:Microstructure and Mechanical Properties[J]. Journal of Materials Research and Technology, 2022, 20: 3323-3332.

[21] YUMAK N, ASLANTAS K, ETKIN A. Cryogenic and Ageing Treatment Effects on the Mechanical Properties of Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn Titanium Alloy[J]. Journal of Testing and Evaluation, 2020, 49(5): 20200078.

[22] 郑唬唬唬唬会会. 深冷处置惩罚对 TC4,TC18 钛合金板材室温性能的影响[D]. 长春: 吉林大学, 2019: 28.

ZHENG H H. The Influence of Deep Cold Treatment on the Room Temperature Performance ofTC4and TC18 Titanium Alloy Sheets[D]. Changchun: Jilin University,2019: 28.

[23] ZHOU J, LI J, HUANG S, et al. Influence of Cryogenic Treatment Prior to Laser Peening on Mechanical Prop-erties and Microstructural Characteristics of TC6 Tita-nium Alloy[J]. Materials Science and Engineering: A,2018, 718: 207-215.

[24] LUO J R, SONG X, ZHUANG L Z, et al. Twinning Behavior of a Basal Textured Commercially Pure Tita-nium AlloyTA2at Ambient and Cryogenic Tempera-tures[J]. Journal of Iron and Steel Research International,2016, 23(1): 74-77.

[25] 陈振华, 谢配孺, 姜勇, 等. 钛合金深冷及冷-热循环处置惩罚研究[J]. 湖南大学学报, 2014, 41(7): 1-5.

CHEN Z H, XIE P R, JIANG Y, et al. Research on Deep Cold and Cold-Hot Cycling Treatment of Titanium Al-loys[J]. Journal of Hunan University, 2014, 41(7): 1-5.

[26] 李泽铧. 深冷处置惩罚工艺对选区激光熔化成形 TC4钛合金显微组织及力学性能的影响[D]. 南昌: 南昌航空大学, 2022: 27.

LI Z H. Effect of Cryogenic Treatment on Microstruc-ture and Mechanical Properties of Selective Laser MeltingTC4Titanium Alloy[D]. Nanchang: Nanchang Hangkong University, 2022: 27.

[27] LI G R, QIN T, FEI A G, et al. Performance and Micro-structure ofTC4Titanium Alloy Subjected to Deep Cryogenic Treatment and Magnetic Field[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2019, 802: 50-69.

[28] 刘清华, 惠松骁, 叶文君, 等. 合金元素对TC4钛合金动态力学性能的影响[J]. 有数金属质料与工程,2013, 42(7): 5.

LIU Q H, HUI S X, YE W J, et al. Influence of Alloying Elements on the Dynamic Mechanical Properties ofTC4Titanium Alloy[J]. Rare Metal Materials and Engineer-ing, 2013, 42(7): 5.

[29] SONG B, XIAO W, WANG J, et al. Effects of Cryo-genic Treatments on Phase Transformations, Micro-structure and Mechanical Properties of NearβTi Alloy[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2021, 879:160495.

[30] 李晓琛, 王世颖, 陈智栋. 深冷处置惩罚时间对TC4钛合金微观组织结构及力学性能的影响[J]. 常州大学学报,2022, 34(4): 7-13.

LI X C, WANG S Y, CHEN Z D. The Influence of Deep Cold Treatment Time on the Microstructure and Me-chanical Properties ofTC4Titanium Alloy[J]. Journal of Changzhou University, 2022, 34(4): 7-13.

[31] 陈劲松. 工业纯钛及TC4钛合金的深冷处置惩罚研究[D].长沙: 湖南大学, 2011: 22-38.

CHEN J S. Effect of Cryogenic Treatment on Industrial Titanium andTC4Alloy[D]. Changsha: Hunan Univer-sity, 2011: 22-38.

[32] HU Z Q, ZHENG H H, LIU G J, et al. Effects of Cryo-genic Treatment after Annealing of Ti-6Al-4V Alloy Sheet on Its Formability at Room Temperature[J]. Met-als-Open Access Metallurgy Journal, 2018, 8(5): 295.

[33] 谢配孺. 钛及钛合金的深冷与冷热循环处置惩罚研究[D].长沙: 湖南大学, 2014: 29-39.

XIE P R. Study on Cryogenic and Cold-Hot Cycle Treatment of Titanium and Titanium Alloys[D]. Chang-sha: Hunan University, 2014: 29-39.

[34] ?AKIR F H, ?ELIK O N. Influence of Cryogenic Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of Ti6Al4V Alloy[J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2020, 29(10): 6974-6984.

[35] VIJAYAKUMAR M, SHANAWAZ A M, PRABHU N,et al. The Influence of Cryogenic Treatment on Titanium Alloys Mechanical Properties[J]. Materials Today: Pro-ceedings, 2022, 66: 883-888.

[36] 李月明. 微塑性变形对 TC4钛合金微观组织及力学性能的影响[D]. 镇江: 江苏大学, 2015: 50-57.

LI Y M. Effect of Microplastic Deformation on the Mi-crostructure and Mechanical Properties ofTC4Titanium Alloy[D]. Zhenjiang: Jiangsu University, 2015: 50-57.

[37] ATAR E. Sliding Wear Performances of 316L, Ti6Al4V,and CoCrMo Alloys[J]. Metallic Materials, 2013, 51(3):183-188.

[38] GU J Z, YUAN. Effect of Cryogenic Treatment on Wear Resistance of Ti-6Al-4V Alloy for Biomedical Applica-tions[J]. Journal of the Mechanical Behavior of Bio-medical Materials, 2014, 30:131-139.

[39] LUO X, REN X, QU H, et al. Research on Influence of Deep Cryogenic Treatment and Ultrasonic Rolling on Improving Surface Integrity of Ti6Al4V Alloy[J]. Mate-rials Science and Engineering: A, 2022, 843: 143142.

[40] HUANG X, DING S, YUE W. Effect of Cryogenic Treatment on Tribological Behavior of Ti6Al4V Alloy Fabricated by Selective Laser Melting[J]. Journal of Materials Research and Technology, 2021, 12: 1979-1987.

[41] 张良, 于小健. 深冷处置惩罚对TC4钛合金摩擦磨损性能及微观组织的影响[J]. 质料保唬唬唬唬护, 2021, 54(8): 114-117.

ZHANG L, YU X J. Effects of Cryogenic Treatment on the Friction and Wear Properties and Microstructure ofTC4Titanium Alloy[J]. Material Protection, 2021, 54(8):114-117.

[42] 师佑杰, 李永刚, 李文辉, 等. 深冷处置惩罚对TC4钛合金外貌性能的影响[J]. 金属热处置惩罚, 2022, 47(2):183-187.

SHI Y J, LI Y G, LI W H, et al. Effect of Cryogenic Treatment on Surface Properties ofTC4Titanium Al-loy[J]. Heat Treatment of Metals, 2022, 47(2): 183-187.

[43] LEUDERS S, TH?NE M, RIEMER A, et al. On the Mechanical Behaviour of Titanium Alloy TiAl6V4 Manufactured by Selective Laser Melting: Fatigue Re-sistance and Crack Growth Performance[J]. Interna-tional Journal of Fatigue, 2013, 48: 300-307.

[44] SOTYSIAK R, MAECKA J. The Analysis of CyclicProperties of Ti-6Al-4V Titanium Alloy at Room and Liquid Nitrogen Temperature[J]. Materials Science and Engineering: A, 2018, 734: 476-484.

[45] SUN Q Y, GU H C. Tensile and Low-Cycle Fatigue Behavior of Commercially Pure Titanium and Ti-5AI-2.5Sn Alloy at 293 and 77 K[J]. Materials Sci-ence & Engineering A, 2001, 316(1/2): 80-86.

[46] SINGLA, SINGH, SHARMA, et al. Impact of Cryo-genic Treatment on HCF and FCP Performance ofβ-Solution Treated Ti-6Al-4V ELI Biomaterial[J]. Ma-terials, 2020, 13(3): 500.

[47] GREITEMEIER D, PALM F, SYASSEN F, et al. Fatigue Performance of Additive Manufactured TiAl6V4 Using Electron and Laser Beam Melting[J]. International Journal of Fatigue, 2017, 94(2): 211-217.

[48] YE C, SUSLOV S, LIN D, et al. Cryogenic Ultrahigh Strain Rate Deformation Induced Hybrid Nanotwinned Microstructure for High Strength and High Ductility[J].Journal of Applied Physics, 2014, 115(21): 213519.

[49] 费爱庚. 磁场深冷处置惩罚 TC4钛合金的微观组织和力学性能的研究[D]. 镇江: 江苏大学, 2019: 57-58.

FEI A G. Research on Microstructure and Mechanical Properties ofTC4Titanium Alloy Subjected to the Magnetic Field and Deep Cryogenic Treatment[D].Zhenjiang: Jiangsu University, 2019: 57-58.

[50] AMIN A, KAMRAN A, SIRUS J. Effects of Applyingan External Magnetic Field during the Deep Cryogenic Heat Treatment on the Corrosion Resistance and Wear Behavior of 1.2080 Tool Steel[J]. Materials & Design,2012, 41(OCT.): 114-123.

相关链接