金属材料冷处理技术是近年来兴起的一种改善金属工件性能的新工艺。所谓深冷处理，就是用液氮（－196℃）作为冷却介质将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去，达到远低于室温的某一温度，促使常规热处理后所存在的残余奥氏体得到进一步转化，从而改善金属材料性能。深冷处理后能明显提高金属工件的耐磨性、韧性和尺寸稳定性，使工件的使用寿命成倍地提高。金属材料冷处理技术作用机理如下：1、工件的硬度及强度深冷处理某种意义上是淬火的延续，让Mf点较低材料继续完成A向M的转变，在常规淬火后，有些材料残余奥氏体可达25%，甚至更高，通过继续转变，通常可以提**RC1-3度，多时甚至可达HRC5-6度。马氏体基体析出纳米级别的超细碳化物，量了工件的硬度。根据材料手册，材料硬度在HRC50以上时，我们可以看到硬度每HRC0.5度，铬钢、铬钒钢及铬钼钢的抗拉强度通常提高幅度在30MPA左右。

【液氮深冷处理方法】：

深冷处理是以液氮为冷却介质对材料进行处理的方法。液氮深冷处理技术 应用于受磨损的工具、模具刀具材料，后来扩展到合金钢、硬质合金等，采用该方法可以改变金属材料的内部结构，进而改善材料的力学和加工性能，它是目前 的强韧化处理工艺之一。

深冷处理的机理：深冷处理后，金属材料的内部组织的残余奥氏体转变为马氏体，而且还可使马氏体内析出弥散碳化物，这样不仅可马氏体中的残余应力，还可增强马氏体基体，提高其硬度和耐磨性。

深冷处理设备主要由液氮罐、液氮传输系统、深冷箱及控制系统组成。应用中，液氮深冷处理采用多次重复进行。一方面使前一次深冷时由残余奥氏体转变成的马氏体中析出超细碳化物，另一方面，在淬火马氏体中继续析出细碳化物。重复工艺可使基体的抗压强度、屈服强度和冲击韧性升高，提高了钢的强韧性，同时使冲击磨损的抗力明显提高。

目前液氮深冷处理技术已从工具、模具钢的应用逐渐扩展到汽车和工程机械配件以及非金属加工等领域。但在中，也发现了如下一些问题：

1、液氮深冷处理技术对金属材料（工具、模具和刀具）性能的影响非常明显。但深冷处理的工艺无论是对设备还是对控制精度要求十分严格，而影响其效果的主要因素为深冷箱结构、液氮制冷方式、温度控制精度及均匀性。

2、对冷处理的机理的研究较少而且不，多数研发侧重于金属学和热处理，而偏少物理学方面的研究，这也局限了工艺应用中的掌握和使用。

3、此外，冷处理方法造成工件变形的规律还未彻底掌握，将其作为工件终加工还需进一步研究探索。