粉末冶金作為一種重要的成型工藝被廣泛應用于機械等行業。粉末冶金成型模具和成型模具的質量和壽命是決定粉末冶金零件質量和壽命的重要因素。因此，提高粉末冶金模具的質量和壽命對于擴大粉末冶金零件的應用范圍非常重要。

粉末冶金模具在使用過程中，通常會因磨損而失效。工具鋼在熱處理后的金相組織中一般含有較多的殘余奧氏體。由于殘余奧氏體是強度和硬度較低的軟相，而殘余奧氏體是不穩定相，因此用于模具中。在此過程中，容易發生組織轉型和組織壓力，導致工具和模具的早期損壞。特別是當殘余奧氏體量超過5%以上時，材料的強度和耐磨性會顯著降低。

鑒于粉末冶金行業廣泛使用的低成本Gr15鋼粉末冶金零件成型模具和塑料模具壽命低，采用深冷處理來提高鋼材的耐磨性延長粉末冶金模具的使用壽命，從而降低粉末冶金零件的生產成本，提高零件質量。

Gr15鋼經過正常熱處理后，仍有較多的殘余奧氏體。深冷處理是減少殘余奧氏體的最有效方法。當深冷處理溫度降至-140℃以下時，殘余奧氏體量基本穩定。這是因為溫度降低到一定程度，未相變殘余奧氏體的應力狀態接近于等軸態。不易發生剪切變形，導致殘余奧氏體向馬氏體轉變過程停止。因此，-196℃深冷處理后仍有少量殘余奧氏體存在。由于殘余奧氏體向馬氏體轉變，低溫處理后鋼的硬度略有增加。因此，深冷處理不僅提高了塑料模具的抗犁磨損能力，還提高了模具抗疲勞磨損的能力，從而顯著提高了塑料模具的壽命，即在使用時，單個模具的塑件數量顯著增加。

粉末冶金塑料模具在工作過程中，承受強烈的循環擠壓應力，產生疲勞磨損。塑料模具經過深冷處理后，強度和韌性都有所提高，增加了疲勞裂紋產生和擴展的難度，降低了磨屑剝落率，從而大大提高了模具的使用壽命。另一方面，粉末冶金模具經過深冷處理后，殘余奧氏體量明顯減少，模具硬度和強度增加，提高了模具抗犁刀磨損的能力，也顯著提高了模具的耐磨性與壽命。