金属深冷处理起源于一百多年的瑞士，当时人们发现经过冰雪冷藏的工具可以使用更长时间，、钟表、吉列都是当时这种工艺的受益者。[1]在时效处理前进行固溶处理时，加热温度必须严格控制，以便使溶质原子能***限度地固溶到固溶体中，同时又不致使合金发生熔化。20世纪60年开始，美国、苏联、日本等国家开始对金属深冷技术的研究，大量的试验发现深冷处理有效的延长了工具的寿命。二十世纪80年，美国的若干个***化深冷公司，如3xistruments&Toling、Material Improvement和Ame cry等，分别对、磨具、齿轮、特殊弹簧、硬质合金、高速钢、钴基合金进行了冷处理，实验结果表明，深冷处理对于上述材料零件的使用寿命有显著的作用，可以提高5~10倍不等。

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。

超能液氮深冷箱就是根据液氮的汽化潜热的原理而设计生产的液氮深冷处理设备，控制系统采用触摸屏控制方式，操作工艺方便，一键超低温制冷，屏幕上实时监控深冷设备冷冻空间内温度变化。氮化处理氨的分解率渗氮是铺及其他合金元素与初生态的氮接触而进行，但初生态氮的产生，即因氨气与加热中的钢料接触时钢料本身成为触媒而促进氨之分解。制冷采用196℃液氮为制冷剂，采用的液氮分离控温技术，将液氮制冷剂的液体在深冷设备内经过特殊深冷工艺处理转化为气体。采用触摸屏控制降温、升温、恒温各过程***稳定。

生产的程控深冷处理设备可以在深冷加工过程中，金属中大量残余奥体转变为马氏体，特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的过程中会降低过饱和度，析出弥散、尺寸仅为20～60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物，可以使马氏体晶格畸变减少，微观应力降低，而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动，从而强化基体组织。渗氮后零件虽然具有高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度,但只是表面很薄的一层(铬钼铝钢于500--540C经35--65h渗氮层深只达0。同时由于超微细碳化物颗粒析出后均匀分布在马氏体基体上，减弱了晶界脆化作用，而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度，又发挥了晶界强化作用，从而改善了工模具的性能，使硬度、抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。

时效热处理

 

生产工艺

绝大多数进行时效强化的合金，原始组织都是由一种固溶体和某些金属化合物所组成。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小。固溶体的溶解度随温度的上升而增大。在时效处理前进行淬火，就是为了在加热时使尽量多的溶质溶入固溶体，随后在快速冷却中溶解度虽然下降，但过剩的溶质来不及从固溶体中分析出来，而形成过饱和固溶体。为达到这一目的而进行的淬火常称为固溶热处理。[1]  

经过长期反复研究证实，时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物，也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集)，形成一些体积很小的溶质原子富集区。[1]  

在时效处理前进行固溶处理时，加热温度必须严格控制，以便使溶质原子能限度地固溶到固溶体中，同时又不致使合金发生熔化。d、渗氮层脆性应在零件工作部位或随炉试样的表面上检测，一般零件为1-3级为合格，重要零件1-2级为合格，对于渗氮后留有磨痕的零件，也可在磨去加工余量后的表面上进行测定e、经气体渗氮后的零件，必须进行检验。许多铝合金固溶处理加热温度容许的偏差只有5℃左右。进行人工时效处理，必须严格控制加热温度和保温时间，才能得到比较理想的强化效果。生产中有时采用分段时效，即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间，然后在更高的温度下再保温一段时间。这样作有时会得到较好的效果。[1]  

马氏体时效钢淬火时会发生组织转变，形成马氏体。马氏体就是一种过饱和固溶体。这种钢也可采用时效处理进行强化。[1]  

低碳钢冷态塑性变形后在室温下长期放置，强度提高，塑性降低，这种现象称为机械时效。[