金屬深冷處理是將被處理工件置于特定的、可控的低溫環(huán)境中，使材料的微觀組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，從而達(dá)到提高或改善材料性能的一種新技術(shù)。被處理材料在低溫環(huán)境下由于微觀組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，在宏觀上表現(xiàn)為材料的耐磨性，尺寸穩(wěn)定性，抗拉強(qiáng)度，殘余應(yīng)力等方面的提高，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此開展了很多相關(guān)研究。隨著深冷技術(shù)的發(fā)展和試驗(yàn)手段的完善，人們對(duì)深冷處理的研究逐步深入，材料除涉及鋼鐵材料外，現(xiàn)已延伸到粉末冶金、銅合金、鋁合金及其它非金屬材料（如塑料、尼龍等）。
主要是通過改變材料的微觀結(jié)構(gòu)，從而提高其綜合性能，充分發(fā)揮材料的潛能。經(jīng)深冷處理的工件在低溫環(huán)境下發(fā)生微觀組織結(jié)構(gòu)的變化，在宏觀上表現(xiàn)為材料的耐磨性，尺寸穩(wěn)定性，沖擊韌性，抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能的改善。對(duì)于深冷處理的轉(zhuǎn)變機(jī)理問題，現(xiàn)在還處在研究階段，目前對(duì)工模具鋼等黑色金屬的深冷處理轉(zhuǎn)變機(jī)理的研究較多，而對(duì)有色金屬及非金屬材料的深冷轉(zhuǎn)變機(jī)理研究相對(duì)較少。對(duì)于深冷處理的轉(zhuǎn)變機(jī)理，還有待進(jìn)一步研究。
金屬深冷處理對(duì)工具鋼，模具鋼及少具鋼等黑色金屬的深冷處理的轉(zhuǎn)變機(jī)理，目前研究者們普遍認(rèn)為，深冷處理能使剛中奧氏體進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，并能改善和消除鋼中殘余應(yīng)力的分布，在基體中析出更多細(xì)小的超微細(xì)碳化物，從而起到彌散強(qiáng)化的作用，提高了材料的強(qiáng)韌性。這是由于在深冷處理過程中，低溫下（M點(diǎn)以下下，鋼中的殘余奧氏體發(fā)生分解，轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，可提高材料的硬度及強(qiáng)度；同時(shí)，在深冷低溫下，出于體積收縮，鐵的品格常數(shù)有縮小的趨勢，從而加強(qiáng)了碳原子析出的驅(qū)動(dòng)力，但在低溫下原子擴(kuò)散更為困難，擴(kuò)散距離更短，于是在馬氏體基體上析出了大量彌散分布的超微細(xì)碳化物。
