材料的马氏体相变是一种无扩散相变，通过切变完成晶格改组，而不涉及成份变化，只有在冷却过程中具有同素异构转变的材料才可能有马氏体转变。由于马氏体转变的无扩散性，石碣真空热处理，相变需要很大的驱动力和过冷度。由淬火冷却形成的马氏体相变，又称为热诱发马氏体相变，真空热处理，经淬火处理后再配以回火处理，横沥真空热处理，来调整硬度、韧性等以满足各种工件的不同性能的要求。
深冷处理的次数
一般认为经二次深冷处理效果，如前苏联采用的“热循环稳定处理法”。因为经二次深冷处理可以限度地改善材料的力学性能，重复次的变化，即细小碳化物的析出、马氏体针（片）的细化以及残留奥氏体向马氏体的转变；经二次深冷处理后，材料的组织将不再发生变化。材料不同，深冷处理温度也不同，材料硬度的增加也就不一样，但有一点可以肯定，深冷处理不会降低材料的原有硬度。
-84℃处理后的试样耐磨性比未冷处理的要提高2.0-6.6倍，寮步真空热处理，而-190℃处理的试样耐磨性比-84℃处理的要增加2.6倍。实际生产过程也证实了F.Barron的研究结果的正确性，Dayton公司生产的用于大型的锅轮发动机的冲头，采用-190℃处理后其使用寿命延长了一倍。
随着液氮技术及保温材料的发展，1965年美国将深冷处理实用化，主要应用对象针对航空领域。此后，深冷技术才开始引起研究人员的关注。随即英、俄罗斯、日本等各国学者都对其进行了较为广泛和深入的研究。许多研究表明，材料经深冷处理后比普通冷处理的硬度及耐磨性有较大提高。
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