工業(yè)中一般把材料經過普通的熱處理后進一步冷卻到攝氏零度以下某一溫度（通常為0～-130℃）的處理方法稱為普通冷處理；而把低于-130℃以下（通常為-130℃～-196℃）的冷處理叫做深冷處理。深冷處理又常稱為超低溫處理，它是普通熱處理的延續(xù)，低溫技術的一個分支。
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構產生變化，從而達到提高或改善材料性能的一種新技術。被處理材料在低溫環(huán)境下由于微觀組織結構發(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，抗拉強度，殘余應力等方面的提高，國內外學者對此開展了很多相關研究。隨著深冷技術的發(fā)展和試驗手段的完善，人們對深冷處理的研究逐步深入，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)。應用行業(yè)遍布于航空航天、精密儀器儀表、摩擦偶件、工模具、量具、紡織機械零件、汽車工業(yè)和軍事科學等諸多領域。深冷處理技術的出現(xiàn)為低溫學在工業(yè)中的實際應用和發(fā)展開辟了又一個廣闊的研究領域。
深冷處理發(fā)展歷史
早在100多年前，瑞士的鐘表制造者把鐘表的關鍵零件埋入寒冷的阿爾卑斯雪山中以提高鐘表的使用壽命；而一些經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幾個月，也可以達到類似的效果?，F(xiàn)在看來，他們已經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。1939年俄羅斯人首次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，在較長時間內只是在理論上進行探討，在實驗室進行摸索。
美國路易斯安娜理工大學F.Barron教授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。實際生產過程也證實了F.Barron的研究結果的正確性，Dayton公司生產的用于大型的鍋輪發(fā)動機的沖頭，采用-190℃處理后其使用壽命延長了一倍。
隨著液氮技術及保溫材料的發(fā)展，1965年美國首次將深冷處理實用化，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。隨即英、俄羅斯、日本等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，材料經深冷處理后比普通冷處理的硬度及耐磨性有較大提高。
我國對深冷處理的研究與開發(fā)起步較晚，在二十世紀80年代末，我國的科研學者們才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。研究結果表明，材料經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。
