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零件冷凍裝配箱是將金屬在-100℃下進行處理，使柔軟的殘余奧氏體幾乎全部轉變成高強度的馬氏體，并能減少表面疏松，降低表面粗糙度的一個熱處理后工序，當這個工序完成后，不僅僅是表面，幾乎可以使整個金屬的強度增加，耐磨性增加，韌性增加，其他性能指標改善，從而使得模具翻新數次后仍然具有高的耐磨性和高的強度，壽命成倍增加。
(1)降溫階段
零件冷凍裝配箱緩慢降溫的目的是消除殘余應力。因為淬火和回火的過程中，金屬基體內會產生殘余應力，在殘余奧氏體在向馬氏體轉變的過程中，發生體積膨脹，也會使得殘余應力增加，只有緩慢降溫，才能抵消殘余應力的增加，并*消除殘余應力。基體內的殘余應力一般情況下大家不予重視，但正是基體內的殘余應力，使得刀剪產品產生崩裂等缺陷。快速降溫反而會增加殘余應力。
(2) 保溫階段
零件冷凍裝配箱保溫的目的是使基體內的殘余奧氏體盡可能的全部轉變為馬氏體，并盡可能多的產生碳化物顆粒，因為殘余奧氏體向馬氏體轉變的過程是個緩慢的過程，保溫時間的長短會影響到殘余奧氏體轉變的量，同時深冷后壽命的高低主要是保溫時間的長短來決定的，通常情況下，保溫2～4小時性能已經有所改善，但如果是高質量的產品，均需要使用24小時以上的保溫時間，壽命的提高倍數與保溫時間的長短有直接關系。
(3)升溫階段
零件冷凍裝配箱緩慢升溫的過程主要目的就是防止殘余應力的產生。零件冷凍裝配箱升溫階段一般升到室溫即可，如果考慮到零件的特殊用途，如工作溫度比較高等，可以再緩慢升到。
