深冷就是指-100℃以下的溫度，在工業上可以分為化工行業的氣體液化技術，以及材料行業的深冷處理。達到-100℃以下低溫的冷凍技術。實質上就是氣體液化的技術。通常采用機械方法，如用節流膨脹或絕熱膨脹等法可得低達-210℃的低溫；用絕熱退磁法可得1K以下的低溫。

　　金屬行業的深冷技術是指將黑色金屬、有色金屬、高聚物、硬質合金等材料在深冷溫度下保溫，使其發生在常溫以及熱處理過程中不曾發生過的內部結構變化，導致宏觀性能的變化。舉例來說：模具鋼、高速鋼、硬質合金在處理后強度、韌性、硬度、耐磨性、尺寸穩定性都有所提高，而且突破傳統的硬度、韌性相矛盾的現象，表現為綜合性能的提高。

　　深冷處理的機理：

　　1、消除殘余奧氏體：

　　一般淬火回火后的殘余奧氏體在8～20％左右，殘余奧氏體會隨著時間的推移進一步馬氏體化，在馬氏體轉變過程中，會引起體積的膨脹，從而影響到尺寸精度，并且使晶格內部應力增加，嚴重影響到金屬性能，一般能使殘余奧氏體降低到2％以下，消除殘余奧氏體的影響。如果有較多的殘余奧氏體，強度降低，在周期應力作用下，容易疲勞脫落，造成附近碳化物顆粒懸空，很快與基體脫落，產生剝落坑，形成較大粗糙度的表面。

　　2、填補內部空隙，使金屬表面積即耐磨面增大：

　　使得馬氏體填補內部空隙，使得金屬表面更加密實，使耐磨面積增加，晶格更小，合金成分析出均勻，淬火層深度增加，而且不僅僅是表面，使翻新次數增加，壽命提高。

　　3、使金屬材料的強度、韌性增加；

　　4、減少殘余應力；

　　5、使金屬基體更加穩定；

　　作用：

　　1.提升工件的硬度及強度；

　　2.保證工件的尺寸精度；

　　3.提高工件的耐磨性；

　　4.提高工件的沖擊韌性；

　　5.改善工件內應力分布，提高疲勞強度；

　　6.提高工件的耐腐蝕性能。

　　處理時間的長短，主要應考慮被處理工件的導熱性、體積、冷透所需的時間及殘留奧氏體的轉化穩定情況等因素，不必考慮奧氏體向馬氏體的轉變速度。很多學者認為，處理時間長的要比短的效果好，因為長時間深冷可以使鋼中的殘留奧氏體充分地轉變及更有利于碳化物粒子的形成，轉變完成后，材料的硬度不會再有明顯的變化。工件尺寸越小，完成轉變所需的時問越短，所以日前深冷處理時問一般取24h以上，也有些單位取48h以上。

　　處理的次數一般認為經二次處理效果較佳，如以前采用的“熱循環穩定處理法”。因為經二次處理可以較大限度地改善材料的力學性能，即細小碳化物的析出、馬氏體針（片）的細化以及殘留奧氏體向馬氏體的轉變；經二次處理后，材料的組織將不再發生變化。材料不同，處理溫度也不同，材料硬度的增加也就不一樣，但有一點可以肯定，處理不會降低材料的原有硬度。