隨著液氮深冷知識的普及，深冷處理設備在金屬材料改善性能方面得到了廣泛的應用，實踐證明，它可有效提高金屬材料或工件的硬度、強度以及耐磨性，防止工件變形，延長使用壽命。
在金屬材料改善性能的方法中，熱處理是較為常見的一種，而深冷處理作為熱處理的延續，也是非常重要的。該技術是將淬火至室溫的工件及時地放入低溫環境中，深冷處理的溫度根據工件質量要求選擇（通常是至M2點以下），當工件達到冷處理溫度時，適當保持1～2h（根據具體情況保持時間），使殘余奧氏體向馬氏體轉變盡可能完全一些，待它緩慢升溫至室溫，再進行回火處理。需要注意的是，在冷處理溫度的保持時間，以保證整個工件冷透為原則，主要決定于工件的幾何尺寸。深冷處理須在淬火后立即進行，特別是碳素鋼，否則達不到預期效果。這是因為淬火鋼的殘余奧氏體，如果在空氣中停留時間過長，便會使其趨于穩定的狀態，在冷處理時不易轉變為馬氏體。在深冷處理設備處理過程中，由于殘余奧氏體的減少，馬氏體的增加，因而使工件硬度增加，體積增大，所以處理廣泛用于高碳鋼、高合金工具鋼制作的許多工件和滲碳零件。目的都是要得到高的硬度，如一些軸承、滲碳齒輪等。
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