尽管工具钢的深冷处理获得了有希望的结果，但关于其益处仍存在矛盾，并且关于其在钢微观结构中的作用机制还没有达成共识。这项工作的目标是研究最佳热处理工艺参数以及深冷处理。AISI M2钢的样品在1，170，1，200或1，230℃下奥氏体化并在盐浴中淬火。在二次回火之前、之后或之间，通过氮气雾化进行深冷处理，冷却/加热速率为0.3°C/min，在-190°C下保持24小时。AISI M2钢深冷处理的影响取决于先前的奥氏体化温度。深冷处理没有观察到残余奥氏体的显著减少。耐磨性和韧性方面的优势与马氏体中碳含量较低以及碳化物沉淀更细、更均匀有关。
1导言
高速钢是制造工具的一组重要材料。在这些材料中，AISI M2钢因其高淬透性、高耐磨性和良好的韧性而脱颖而出。这些特性与铬、钼、钨和钒的碳化物强化的高热稳定性马氏体结构有关【1】。
为了延长刀具寿命，仅仅选择钢种是不够的。此外，选择合适的热处理参数非常重要。过去三十年进行的研究表明，金属合金的耐磨性能可能会随着低温处理的应用而大幅提高【2】。
低温处理（CT）是在零下80到零下196摄氏度的温度范围内对材料进行控制冷却，然后在低温下保持一段时间。当温度达到零下80°C（干冰温度）时，将其分类为浅低温处理（SCT），当温度接近液氮时（零下196°C），将其分类为深低温处理（DCT）【3】。CT不能代替淬火、回火或任何其他常规热处理，而是其他工艺程序的补充。
据报道，两种冶金现象是DCT带来好处的主要原因。第一，残余奥氏体的消除；第二，大量极细碳化物的析出【4】。当温度接近零下80°C时，大部分残余奥氏体会转变为马氏体【5】，当温度接近零下196°C时，这种处理会导致细小碳化物的形成，这被认为是导致耐磨性提高的主要因素【6】。Amini等人【7】报告称DCT促进了碳化物百分比的增加和更均匀的纳米碳化物的沉淀。
需要澄清的一个问题是这种沉淀是如何在DCT期间发生的，因为碳原子的扩散随着温度的降低而呈指数下降。Akhbarizadeh和Javadpour【8】得出结论，淬火态空位通过为碳原子跳跃提供合适的位置，在DCT过程中的碳化物形成中发挥了重要作用。
在研究了工艺参数的影响后，Darwin等人【9】报告了影响DCT的主要因素是均热温度、均热时间和冷却速度。此外，Baldissera和del prete【3】报告称，保持时间超过36小时不会带来益处，在大多数情况下，24小时足以达到最佳效果。直接浸入液氮中已经被广泛使用。主要优点是设备简单。此外，由于材料与液氮直接接触，实际上可以达到零下196摄氏度的温度。然而，冷却速度非常快，导致材料脆化。因此，莫利纳里等人【10】报告称，最关键的参数之一是冷却速率，该速率不应超过0.5℃/分钟。
Senthilkumar和raje ndran【11】进行了审查，并报告称DCT可以改善钢的磨损行为、韧性、耐腐蚀性、拉伸和疲劳性能。然而，一些研究人员对DCT持怀疑态度，因为缺乏Mohan所讨论的微观结构变化的可视化
拉尔等人【12】。不同研究结果的差异首先可以用过程的差异来解释。例如，Podgornik等人【13】的一些研究通过以300°C/min的冷却速度直接浸入液氮中来冷却至低温。此外，Das等人【14】表明DCT的效果依赖于模式和机制
磨损。因此，类型和参数的差异
磨损试验的结果也可以解释磨损性能的差异。
在这种情况下，本研究的主要目的是调查奥氏体化温度和退火周期对与AISI M2钢的机械和摩擦学性能相关的DCT效果的影响。低温和热处理参数相互关联。