深冷技术就是利用冷媒介质作为冷却介质，将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去，达到远低于室温的某一温度(-196℃)，从而达到发挥金属材料性能的目的。深冷技术是近年来兴起的一种发挥金属工件性能的新工艺技术，是目前有效、经济的技术手段。
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。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。
深冷技术的改进效果不于工作表面,它渗入工件内部,体现的是整体效应,所以可对工件进行重磨,反复使用,而且对工件还有减少淬火应力和增强尺寸稳定性的作用。
有关深冷、超深冷处理析出更细小的弥散碳化物是指——在显微镜下看深冷、超深冷处理后马氏板条尺寸明显细小，表示原粗大的马氏体板条在深冷、超深冷处理的过程中发生碎化，低碳马氏体的碎化与深冷处理引起的马氏体微分解有关。在深冷、超深冷处理过程中，马氏在-190度低温下，由于体积收缩Fe的晶格常数趋于缩小，而低温下固溶度变小使马氏体的过饱和度有所增加，亦使空位的平蘅浓度降低。这些都增加了碳原子析出偏聚的驱动力，但低温下原子运动困难，扩散距离极短，马氏体内过饱和碳原子往往偏聚于附近的错位线上，在随后的回温过程中逐步形成超微细碳化物核心，脱落后使马氏体发生微分解，内部亚单元尺寸变小：低碳马氏体在淬火过程中会发生回火现象，碳原子有部分偏聚并以有微细的碳化物析出，但仍是碳在α-Fe中过饱和固溶体。深冷、超深冷处理促进碳原子更弥散偏聚，形成超微细碳化物核心使马氏体分解，马氏体内界面增多而碎化。在深冷、超深冷处理的温度回升阶段碳原子的扩散能力大大增加，而随温度回升空位平衡浓度也升高，从而更加快碳原子的扩散运动。自回火产生的微细碳化物促进碳化物的聚合长大，深冷、超深冷处理形成的超微细碳化物在回温过程和室温保持中逐步聚合长大。故深冷、超深冷处理后马氏体内碳化物微粒的数量增多且尺寸较大。
深冷处理的作用：
可转变残奥，提高工件的硬度和耐磨性，稳定工件的尺寸。 可析出超细碳化物，提高工件的耐磨性；可细化晶粒，提高工件的冲击韧性。
可成倍提高马氏体不锈钢的抗蚀性，提高工件的抛光性能。 可改善有色金属的导电能力和抗蚀性。可减少模具变形、开裂。提高工件的尺寸精度。