在深冷处理过程中，金属中的大量残余奥氏体转变马氏体，特别是过饱和的亚稳定马氏体再从-196摄氏度至室温过程中会降低饱和度，析出弥散，微观盈利降低，在细小弥散的碳化物在材料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发挥了晶界强化作用，从而改善了工模具性能，使硬度，抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。

      工业中，把经过普通热处理后的材料进一步冷却到100℃～196℃的处理方式叫作深冷处理，它可以降低残奥含量、促进析出细小碳化物、减少晶间拉应力，进而提高以下宏观性能：

提高硬度:高速钢、模具钢提高洛氏硬度1～2度。

提高耐磨性:Cr12MoV钢耐磨性提高30％，20Ni3Mo渗碳钢耐磨性提高89％。

提高抗弯强度:440A铸造不锈钢的抗弯强度1135MPa提高到1355MPa。

提高韧性:W6Mo5Cr4V2冲击功从18J提高到40J。

提高红硬性:W18Cr4V在625℃的条件下硬度从洛氏硬度57.9提高到63.9。

提高尺寸稳定性: 95Crl8不锈钢残余奥氏体从35％降低至10％。

提高导电性:铜合金Cu-15Ni-8Sn电阻率从2 86×l0-7 Ω.m降低到l.5l×l0-7 Ω.m。