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为提高牙轮钻头的使用寿命，用２０Ｎｉ３Ｍｏ代替２０Ｎｉ４Ｍｏ钢，并采用９３０±１０℃×６ｈ的渗碳淬火工艺预处理后，再用液氮及其蒸发空间温度梯度制冷深处理。通过磨损试验和透电镜观察ＴＥＭ组织表明，深冷处理后，２０Ｎｉ３Ｍｏ钢硬度提高７．２ＨＲＣ，耐磨性提高８９％，其组织为均匀马氏体、残余奥氏体和微细碳化物。残余奥氏体转变为马氏体及超微细碳化物的析出是提高２０Ｎｉ３Ｍｏ渗碳钢硬度与耐磨性的重要原因。