目前工业生产中，金属材料的淬火工艺主要是将工件加热到材料的Ac3或Ac1以上30~50℃，保温一定时间后，快速在水，盐水或油中冷却。这些淬火介质的淬冷能力虽然都很强，但是由于先转变的奥氏体对未转变的奥氏体的转变具有抑制作用，只有进一步增加相变驱动力，即增加过冷度才能使相变继续进行，所以对于大多数的铁碳合金，淬火后总是存在一部分残余奥氏体。若残余奥氏体含量过大，横沥空热处理，将会直接影响回火处理的质量，达不到工件所要求的性能。此外，对于某些不锈钢，高合金钢，氧化锆陶瓷等由于其Ms(马氏体转变开始温度)远远低于室温，所以常规的淬火介质不能使材料淬火后得到全部马氏体。
1.1 深冷处理后的组织转变
深冷处理后的高速钢同时引起奥氏体和马氏体的转变。其中马氏体终转心点M1非常低，例如W18Cr4V的M1点为-100℃。因此淬火冷却到室温残留大量的奥氏体，而大量奥氏体的存在会降低钢的硬度，耐磨性以及热性能和磁性下降。实验证明，回火后，真空热处理，深冷处理可以使残留的奥氏体降低20%左右。表2所示为不同处理工艺对W18Cr4V钢残留奥氏体的影响.
通过对-196℃液氮中15min的深冷处理，实验表明，当温度在-70℃～-75℃到-130℃～-140℃范围内进行深冷处理时，石排真空热处理，马氏体转变;当冷却到-196℃时转变停滞;在-90～-120℃温度范围内，出现试样容积的，这就说明了马氏体已部分分解并在位错面上析出了碳原子并形成了超显微碳化物，其基体组织明显细化。
由于这种深冷处理工艺简单方便，应用较为广泛。但是，增城真空热处理，这种方法的降温速度较快，导致热应力过大，容易对工件材料造成组织损害，而且工件材料在降温过程中降温速度是不可控制的，进而影响工艺的可调性。
2、 利用液氮的汽化潜热或者低温氮气制冷：利用低温氮气实现制冷的原理是低温氮气与材料直接接触，通过对流换热来使材料温度降低，而利用液氮的汽化潜热的原理就是液氮与材料不直接接触而通过间接方式使材料温度降低。利用这种方式来制冷按其传热方式又分为三种：(a) 基于辐射换热的系统;(b) 基于对流换热的系统;(c) 基于辐射换热与对流换热相结合的系统。
硬质合金深冷去应力炉
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