深冷处理是指以液氮为制冷剂，在低于-130℃的温度对工件进行处理的方法。
深冷设备的处理工艺是决定处理效果的关键，其中主要的影响因素包括：
1、深冷处理方式
可分为液体法和气体法两种。液体法是将工件直接放入液氮中，处理温度为-150℃。该方法的缺点是热冲击性大，有时甚至造成工件开裂。气体法是通过液氮的汽化潜热和低温氮气吸热来制冷，处理温度达-196℃，处理效果较好。
2、升降温速度
目前，对深冷升、降温速度主要有两种观点。一种观点认为深冷的升降温速度不能太快，即不赞成将工件直接浸入液氮中，因为激冷将导致工件内部的应力增大，易造成工件的变形或开裂。如日本的“深冷急热法”，工件淬火后不马上进行冷处理，而是先放入水浴，再放入处理槽中在-80℃或-180℃下进行冷处理，保温一段时间后立即放入60℃的热水浴中，使试样快速回温以减小内应力，然后选用不同温度回火1h。
在加热过程中，在450℃左右，钢由弹性体转变为塑性体，因此很容易呈上升塑性变形。同时，残余应力在约高于此温度时也将因再结晶而消失。因此，快速加热时，由于工件内外部存在温度差，外部达到450℃变成了塑性区，受而内部温度较低处存在残余应力作用而发生变形，冷却后，该区域就是出现变形的地方。由于实际生产过程中，很难实现均匀、缓慢加热，淬火前进行消除应力退火是非常重要的，除了通过加热消除应力外，对于大型零件采用振动消除应力也是有效的。
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