冷處理是淬火后為消除殘余奧氏體為進行的一種后續(xù)處理。原則上冷處理是在淬火后立即進行的，淬火后的零件放在常溫下，其殘余奧氏體發(fā)生穩(wěn)定化，殘余奧氏體的轉變非常緩慢，難以進行馬氏體化，但若在淬火后立即進行冷處理，由于淬火產(chǎn)生的應力與殘余奧氏體的馬氏體化產(chǎn)生的應力相疊加，會產(chǎn)生與淬火裂紋相同的裂紋。這種裂紋就是冷處理裂紋。大型零件或厚壁類零件容易產(chǎn)生冷處理裂紋。要防止冷處理裂紋，最好在冷處理前，在100～130℃稍微回火，使殘余奧氏體穩(wěn)定化一些，而且在降低由于淬火所發(fā)的應力之后，再進行冷處理，這樣雖說能防止冷處理裂紋的發(fā)生，但是穩(wěn)定化了的殘余奧氏體就會原封不動地殘存下來，該殘余奧氏體大約有5%左右，且處于穩(wěn)定狀態(tài)，起到緩沖的作用，這是一個大優(yōu)點，在冷處理之前，在100℃的開水中回火是個關鍵，有時由于測量淬火硬度，在壓痕處也會產(chǎn)生冷處理裂紋，這是由于測量硬度后遺留殘余應力，此殘余應力會成為裂紋發(fā)生的誘因。
從冷處理溫度回升到室溫，通常的作法是將冷處理后的零件放在空氣中，投入水中或熱水中。這種方法稱為冷處理急熱法，冷處理急熱法對消除低溫快速冷卻所發(fā)生的熱應力是有用的。冷處理后的零件若在空氣中放置，往往會發(fā)生裂紋，利用冷處理急熱法可防止這種裂紋。
冷處理有兩種，使用干冰的普通冷處理和使用液氮的超冷處理，其中以超冷處理的************，但不管是哪種冷處理都得在冷處理前把零件放入100℃的開水中回火，在冷處理后將零件投入水中或熱水中進行冷處理急熱。