1、在深冷處理過程中，金屬中的大量殘余的硬度較低的奧氏體轉變為較硬的、更穩定的、耐磨性和抗熱性更高的馬氏體。

  2、過飽和的亞穩定馬氏體再從-1 96°C至室溫過程中會降低飽和度,析出彌散，微觀盈利降低，在細小彌散的碳化物在材料變形時可以阻礙位錯運動，從而強化基體組織。同時由于超微細碳化發揮了晶界強化作用，從而改善了材料工模具性能，提高硬度、抗沖擊韌性、耐磨性和抗疲勞性。

  3、材料經深冷處理后內部熱應力和機械應力大為降低，并且由于降溫過程中使微孔或應力集中部位產生了塑性流變，而在升溫過程中會在此類空位表面產生壓應力，這種壓應力可以大大減輕缺陷對工件局部性能的損害，從而有效地減少了金屬工件產生變形、開裂的可能性。