工業(yè)中一般把材料經(jīng)過普通的熱處理后進(jìn)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(shù)的一個(gè)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(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，從而達(dá)到提高或改善材料性能的一種新技術(shù)。被處理材料在低溫環(huán)境下由于微觀組織結(jié)構(gòu)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(qiáng)度，殘余應(yīng)力等方面的提高，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此開展了很多相關(guān)研究。隨著深冷技術(shù)的發(fā)展和試驗(yàn)手段的完善，人們對(duì)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(yīng)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(jī)械零件、汽車工業(yè)和軍事科學(xué)等諸多領(lǐng)域。深冷處理技術(shù)的出現(xiàn)為低溫學(xué)在工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展開辟了又一個(gè)廣闊的研究領(lǐng)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(guān)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(jīng)驗(yàn)豐富的工具制造者在使用工具之前，把工具儲(chǔ)存在冷凍室內(nèi)幾個(gè)月，也可以達(dá)到類似的效果?，F(xiàn)在看來，他們已經(jīng)在不自覺中運(yùn)用了冷處理。
隨著制冷技術(shù)的發(fā)展，在上世紀(jì)三十年代出現(xiàn)了深冷處理技術(shù)。1939年俄羅斯人首次提出了深冷處理的概念，但由于當(dāng)時(shí)低溫深冷技術(shù)尚不完善，在較長時(shí)間內(nèi)只是在理論上進(jìn)行探討，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行摸索。
美國路易斯安娜理工大學(xué)F.Barron教授在六十年代末對(duì)五種不同合金鋼進(jìn)行了研究。通過對(duì)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(shí)際生產(chǎn)過程也證實(shí)了F.Barron的研究結(jié)果的正確性，Dayton公司生產(chǎn)的用于大型的鍋輪發(fā)動(dòng)機(jī)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(shù)及保溫材料的發(fā)展，1965年美國首次將深冷處理實(shí)用化，主要應(yīng)用對(duì)象針對(duì)航空領(lǐng)域。此后，深冷技術(shù)才開始引起世界各國研究人員的關(guān)注。隨即英、俄羅斯、日本等各國學(xué)者都對(duì)其進(jìn)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。
我國對(duì)深冷處理的研究與開發(fā)起步較晚，在二十世紀(jì)80年代末，我國的科研學(xué)者們才開始對(duì)深冷處理的工藝、機(jī)理進(jìn)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(shù)的發(fā)展，深冷處理從黑色金屬的研究逐步擴(kuò)大到有色金屬及復(fù)合材料方面，并取得了一定的研究進(jìn)展。
