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冰冷处理后工件从寒剂中取出，在空气中缓慢升温至温至室温后，在进行回火处理，冰冷处理温度多数在-70℃~-80℃为主，选择冰冷处理的温度主要是根据钢的MS和MF温度进行的，也跟零件的技术要求有关，液氮深冷箱是一种无污染，不易泄漏，操作容易，可自动控温，可获得-196℃低温的制冷设备，它可以用于消除金属材料、非金属材料的残余内应力，提高钢制零件的强度、硬度和尺寸、形状精度的稳定性，成倍地延长工具、模具、轧辊的使用寿命；还可提高铜电极的导电性。
液氮深冷箱制冷原理：其以液氮作为冷源，液氮存放在低温液体罐内，使用时先关闭液氮罐的放空阀，再打开增压阀，因部分液氮气化使液氮罐内部压力升高，此时找开液氮的出口阀，液即从贮罐内压出，经气动薄膜调节阀进入深冷箱，液氮深冷箱采取简单、清洁方便的设计理念，不需要停机除霜，能连续生产提高了生产效率；工作温度可在-30～-120℃任意设定，可速冻各种海鲜、肉类、鱼肉和整鱼、水果蔬菜、包子、即时快餐和烘焙食品等等。
室温停留时间愈长，奥氏体稳定化愈严重，效果愈差，马氏体转变主要发生在连续冷却过程中，和淬火时一样，工件达到深冷箱温度后，转变即告完成，不需保温，但是为使批量装料时所有工件的心部都能达到温度，可根据情况保温1～3h，不应在工件冷至室温之前进行，对于形状复杂、尺寸较大的工件应随设备一起由室温降至处理温度，以防止工件开裂，液氮深冷箱结束后，工件应在空气中缓缓回升至室温，未到室温不能进行回火，到达室温后应及时回火，这能防止零件开裂。
