深冷工藝是一種應用於現代工業生产過程中的技藝，它主要是利用低溫度的物理性質來達到各種不同的目的。這種技藝可以被廣泛應用於多個範圍，例如冶金、化學、航空航天、藥等。本文將會展現其原理、優勢、應用以及未來擴展趨勢。
一、原理
深冷工藝利用的主要是液氮和液氩這兩種常見的超低溫物質。這兩種物質都可以在標準大氣壓下，將溫度降到較低的程度。其中，液氮的沸點為-196℃，而液氩的沸點則為-152℃。核心原理就在於這種物質的低溫能力以及所導致的相變效應。
不同範圍的深冷工藝，詳細的原理和技藝達成也不盡相同。例如在藥範圍中，深冷技藝可以用於製備凍幹藥品，其原理是利用低溫將藥物水分凍結成固體，然後通過真空等其他手段將水分去除，製成幹燥粉末狀的产品。這種技藝主要是以液氮或者液氩為冷源，將藥品置於特定的容器中，然後通過一些特殊的處理手段來控製溫度和真空度，使得藥品保持在固態的同時突破細胞膜結構，從而讓水分盡可能的被去除。
工藝機理：
1、填補內部空隙，使金屬表面積即耐磨面增大：深冷處理使得馬氏體填補內部空隙，使得金屬表面更加密實，使耐磨面積增加，晶格更小，合金成分析出均勻，淬火層深度增加，而且不僅僅是表面，使翻新次數增加，壽命提高。
2、消除殘余奧氏體：一般淬火回火後的殘余奧氏體在8～20%左右，殘余奧氏體會隨着時間的推移進一步馬氏體化，在馬氏體轉變過程中，會引起體積的膨脹，從而影響到尺寸精度，並且使晶格內部應力增加，嚴重影響到金屬性能，深冷處理一般能使殘余奧氏體降低到2%以下，消除殘余奧氏體的影響。如果有較多的殘余奧氏體，強度降低，在周期應力作用下，容易疲勞脫落，造成附近碳化物顆粒懸空，很快與基體脫落，产生剝落坑，形成較大粗糙度的表面。
3、析出碳化物顆粒：深冷處理不僅減少殘余馬氏體，還可以析出碳化物顆粒，而且可細化馬氏體孪晶，由於深冷時馬氏體的收縮迫使晶格減少，驅使碳原子的析出，而且由於低溫下碳原子擴散困難，因而形成的碳化物尺寸達納米級，並附着在馬氏體孪晶帶上，增加硬度和韌性。深冷處理後金屬的磨損形態與未深冷的金屬顯着不同，說明它們的磨損機理不同。
二、技藝優勢詳細表現在：
1、可以提高活塞的尺寸穩定性，防止或減小工作中的變形量，提高活塞銷孔、活塞環槽上下的耐磨度；
2、提高活塞的耐磨度；防止或減少受力後變形量；
3、提高連桿強度和尺寸穩定性：
4、通過深冷處理，增加曲軸或凸輪軸的擾變形能力，提高強度和耐磨度，從而延長使用壽命。
三、深冷工藝的應用範圍廣，下面列舉一些常見的應用舉例：
1、藥
除了凍幹製品外，深冷技藝在藥範圍還可以用於保護人體細胞。例如，在某些手術中，將病人暴露在深低溫度中，可以減緩細胞的新陳代謝速度，從而讓生有另外的時間來處理問題。
2、化工
深冷還可以用於製備一些化學品，在處理高溫化學反應時可以有一些顯著的優勢。例如，人工合成新材料中的一些關鍵化學反應，需要在低溫度下進行，才能保證材料的品質和性能。
3、金屬加工
在一些金屬表面處理和冷壓成型的過程中，深冷技藝也有一些應用。例如，在太空科學中需要製備的一些高性能金屬和復合材料，在深低溫度下進行冷卻，可以保證材料的性能和穩定性。
三、未來擴展趨勢
深冷處理依然是一個新興技藝，未來可以應用於另外的範圍，並且還存在一些潛在的應用。目前，普及深冷技藝面臨的挑戰主要是成本方面，液氮和液氩等超低溫材料都是非常昂貴的，同時深冷設備本身的價錢也比較高。但是，隨着技藝的進步和應用範圍的擴大，工藝成本逐漸降低也是必然的。
在未來，深冷工藝還可能與其他科技進行融合，例如智能材料和3D打印等。深冷和3D打印技藝結合應用可以大大增加復雜結構材料的可製備性和精密度；深冷和智能材料相結合應用，則可以達成對材料性能的精密控製，從而為新型器件的製備供應支撐。
