一、在對金屬冷處理展開詳細的介紹前，我們先來了解下深冷處理的發(fā)展歷史：
(1)早在100多年前有要制造者把鐘表的關鍵零件埋入雪山中以提高鐘表的使用壽命；而一些經(jīng)驗豐富的工具制造者在使用工具之前，把工具儲存在冷凍室內(nèi)幾個月，也可以達到類似的效果。
(2)現(xiàn)在看來，他們已經(jīng)在不自覺中運用了冷處理。隨著制冷技術的發(fā)展，在上世紀三十年代出現(xiàn)了深冷處理技術。有人提出了深冷處理的概念，但由于當時低溫深冷技術尚不完善，在較長時間內(nèi)只是在理論上進行探討，在實驗室進行摸索。
(3)后有研究者在六十年代末對五種不同合金鋼進行了研究。通過對比未冷處理、低溫-84℃處理的和-190℃深冷處理后的試樣發(fā)現(xiàn)，低溫處理后試樣的磨粒磨損發(fā)生了較為顯著的變化，而硬度變化不明顯。-84℃處理后的試樣耐磨性比未冷處理的要提高2.0-6.6倍，而-190℃處理的試樣耐磨性比-84℃處理的要增加2.6倍。
(4)實際生產(chǎn)過程也證實了研究結(jié)果的正確性，用于大型的鍋輪發(fā)動機的沖頭，采用-190℃處理后其使用壽命延長了一倍。
二、應用領域：
(1)隨著液氮技術及保溫材料的發(fā)展，將深冷處理實用化，主要應用對象針對航空領域。此后，深冷技術才開始引起世界各國研究人員的關注。隨即各國學者都對其進行了較為廣泛和深入的研究。許多研究表明，材料經(jīng)深冷處理后比普通冷處理的硬度及耐磨性有較大提高。
(2)我國的科研學者們開始對深冷處理的工藝、機理進行研究，材料主要集中在工具鋼、模具鋼和高速鋼。研究結(jié)果表明，材料經(jīng)深冷處理后的性能比一般冷處理后的性能普遍得到了明顯改善。近幾年來，隨著深冷技術的發(fā)展，深冷處理從黑色金屬的研究逐步擴大到有色金屬及復合材料方面，并取得了一定的研究進展。
(3)綜上所知，金屬材料冷處理工藝其實就是一種將材料或零部件置于-130～-190℃的低溫下，按一定的工藝進行處理的過程。它不僅可以對黑色金屬、有色金屬、金屬合金和碳化物進行處理，還能對非金屬材料進行處理。深冷是對切削刀具材料進行處理的有效工藝手段。
(4)深冷工藝能改善金屬材料的性能有效、經(jīng)濟的技術指標，馬氏體在深冷過程中，使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變，而細小彌散的碳化物在材料的性能改變，可阻礙位錯運動析出的超細微碳化物，從而強化基體組織，發(fā)揮晶界強化作用，得到以下三個方面的提高：沖擊韌性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性。
工業(yè)中，把經(jīng)過普通熱處理后的材料進一步冷卻到100℃～196℃的處理方式叫作深冷處理，它可以降低殘奧含量、促進析出細小碳化物、減少晶間拉應力，進而提高以下宏觀性能：
| 提高硬度 | 高速鋼、模具鋼提高洛氏硬度1～2度 |
| 提高耐磨性 | Cr12MoV鋼耐磨性提高30%，20Ni3Mo滲碳鋼耐磨性提高89%。 |
| 提高抗彎強度 | 440A鑄造不銹鋼的抗彎強度1135MPa提高到1355MPa。 |
| 提高韌性 | W6Mo5Cr4V2沖擊功從18J提高到40J。 |
| 提高紅硬性 | W18Cr4V在625℃的條件下硬度從洛氏硬度57.9提高到63.9。 |
| 提高尺寸穩(wěn)定性 | 95Crl8不銹鋼殘余奧氏體從35%降低至10%。 |
| 提高導電性 | 銅合金Cu-15Ni-8Sn電阻率從2 86×l0-7 Ω.m降低到l.5l×l0-7 Ω.m。 |
深冷技術是是一種新型的環(huán)保技術，目前對提高金屬材料工件性能有效。特點為耗材，耗電少，無任何環(huán)境污染。隨著液氮低溫技術的發(fā)展和試驗手段的完善，人們對深冷處理的研究逐步深入，研究范圍現(xiàn)已從制鐵延伸到粉末冶金、銅臺金、鋁合金及其它非金屬材料。應用行業(yè)遍布于航空航天、五金、工具、模具、摩擦偶件、精密加工、量具、紡織、汽車等諸多領域。
