工具钢深冷箱就是利用液氮作为冷却介质，可将低温箱温度降至-196℃，温度可控。低温箱内壁为不锈钢，温度采用智能仪表控制，系统结构简单，部件布置紧凑，操作直观简单。深冷处理设备将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去，达到远地域室温的某一温度，从而达到改善金属材料性能的目的。深冷加工技术是近年来兴起的一种改善金属材料性能的新工艺技术，是目前，的技术手段。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。

低温装配机适用于包容件（如行星架、扭力臂等）无发加热或加热零件会导致零件精度、材料组织变化、影响其机械性能的，被包容件（如销轴、弹性支承轴）可以冷冻的过盈配合件的装配。       －196℃液氮深冷处理可使组织发生明显变化，有效促使残留奥氏体向马氏体转变及超细碳化物的析出，使产品获得较佳的综合力学性能，深冷处理后产品的使用寿命较常规热处理提高四倍以上，具有十分重要的使用价值在装配技术的发展过程中，对于具有过盈配合连接件的装配，压装、热装曾经一度占据着主导地位，但随着机械制造向大型、重型、高精度、复杂化的方向发展，冷装技术越来越受到重视。利用液态氮（-196℃）之深冷处理，亦即超深冷处理之配合将成为新的低温热处理方法

目前，我们对工具钢深冷箱的深冷处理材料的研究涉及有：
提高工件耐磨性，延长使用寿命的高速钢W9、W6，模具钢3Cr13，渗碳钢20CrMnTi，高铬铸铁，高钒铸铁；硬质合金等改善材料尺寸稳定性的铝合金2A11，2A12；提高材料低温冲击韧性的42CrMo，35CrMo。

随着机械工业的不断发展，对金属材料的要求也越来越高，如何在材料以及热处理工艺既定的前提下尽量提高金属工件的机械性能及使用寿命，这成为很多热处理行业前沿人士思考并探索的问题。

钢材在热处理工艺之后其硬度及机械性能均大大提高，但热处理后依然有残存的以下问题：
1、残余奥氏体。其比例大约有10%-20%，由于奥氏体很不稳定，当受到外力作用或环境温度改变时，易转变为马氏体，而奥氏体与马氏体的比容不一样，将造成材料的不规则膨胀，降低工件的尺寸精度。
2、组织晶粒粗大，材料碳化物固溶过饱和。
3、残余内应力。热处理后的残余内应力将降低材料的疲劳强度以及其他机械性能，在应力释放过程中且易导致工件的变形。
如何解决这些问题，经过国内外许多金属材料研究者的不懈研究，超深冷处理工艺被认为是解决这些问题的方法。