金属深冷处理是将被处理工件置于特定的、可控的低温环境中，使材料的微观组织结构产生变化，从而达到提高或改善材料性能的一种新技术。被处理材料在低温环境下由于微观组织结构发生了改变，在宏观上表现为材料的耐磨性，尺寸稳定性，抗拉强度，残余应力等方面的提高，国内外学者对此开展了很多相关研究。随着深冷技术的发展和试验手段的完善，人们对深冷处理的研究逐步深入，材料除涉及钢铁材料外，现已延伸到粉末冶金、铜合金、铝合金及其它非金属材料（如塑料、尼龙等）。
主要是通过改变材料的微观结构，从而提高其综合性能，充分发挥材料的潜能。经深冷处理的工件在低温环境下发生微观组织结构的变化，在宏观上表现为材料的耐磨性，尺寸稳定性，冲击韧性，抗拉强度等力学性能的改善。对于深冷处理的转变机理问题，现在还处在研究阶段，目前对工模具钢等黑色金属的深冷处理转变机理的研究较多，而对有色金属及非金属材料的深冷转变机理研究相对较少。对于深冷处理的转变机理，还有待进一步研究。
金属深冷处理对工具钢，模具钢及少具钢等黑色金属的深冷处理的转变机理，目前研究者们普遍认为，深冷处理能使刚中奥氏体进一步转变为马氏体，并能改善和消除钢中残余应力的分布，在基体中析出更多细小的超微细碳化物，从而起到弥散强化的作用，提高了材料的强韧性。这是由于在深冷处理过程中，低温下（M点以下下，钢中的残余奥氏体发生分解，转变为马氏体，可提高材料的硬度及强度；同时，在深冷低温下，出于体积收缩，铁的品格常数有缩小的趋势，从而加强了碳原子析出的驱动力，但在低温下原子扩散更为困难，扩散距离更短，于是在马氏体基体上析出了大量弥散分布的超微细碳化物。
