低溫硬化是利用低溫-低于-238 F.（-150 C.）的溫度來增強和增強金屬晶粒結構的過程。如果不經過此過程，金屬可能會容易變形和疲勞。

有益效果
已知對某些金屬進行低溫處理可提供三種有益效果：
+更高的耐久性：深冷處理有助于促進熱處理鋼中存在的殘余奧氏體向硬質馬氏體鋼的轉變。這樣可以減少鋼晶粒結構的缺陷和缺陷。 
+改進的耐磨性：低溫硬化增加了eta碳化物的沉淀。這些是精細的碳化物，可作為支撐馬氏體基體的粘結劑，有助于抵抗磨損和腐蝕。 
+消除應力：所有金屬均具有從液相凝固成固相時產生的殘余應力。這些壓力會導致容易失效的薄弱區域。低溫處理可以通過創建更均勻的晶粒結構來減少這些缺陷。

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處理
低溫處理金屬零件的過程涉及使用氣態液氮非常緩慢地冷卻金屬。從環境溫度到低溫的緩慢冷卻過程對于避免熱應力很重要。 
然后將金屬零件在-310 F.（-190 C.）的溫度下保持20到24小時，然后進行熱回火，使溫度達到+300 F.（+149 C.）左右。該熱回火階段對于降低在低溫處理過程中由于馬氏體形成可能引起的任何脆性至關重要。
低溫處理會改變金屬的整個結構，而不僅僅是表面。因此，不會因為進一步處理（例如研磨）而損失收益。 
因為此過程適用于處理保留在組件中的奧氏體鋼，所以它對處理鐵素體和奧氏體鋼無效。但是，它對增強熱處理的馬氏體鋼（例如高碳和高鉻鋼以及工具鋼）非常有效。此外鋼，低溫硬化也用于治療鑄鐵，銅合金，鋁，和鎂。該工藝可以將這些類型的金屬零件的磨損壽命提高2到6倍。 
低溫處理在1960年代中后期*商業化。 

應用領域
經深冷處理的金屬零件的應用包括但不限于以下行業： 
航空航天與國防（例如武器平臺和制導系統）
汽車（例如制動盤，變速器和離合器）
切割工具（例如刀和鉆頭）
樂器（例如銅管樂器，鋼琴線和電纜）
醫療（例如手術工具和手術刀）
體育（例如釣魚設備和自行車零件）