当钢中含碳及合金元素较多时（AI、Co除外）马氏体转变终止点将降到0℃以下低温，淬火后组织中含有较多数量的残余奥氏体。为使残余奥氏体转变为马氏体，可将淬火后的工件置于寒剂或制冷机中继续冷却，统称为冷处理。冰冷处理是温度在-80℃左右的冷处理，多应用于刀具、量具、精密轴承和其它尺寸精度要求较高的工件上，以提高硬度、耐磨度、尺寸稳定性等。冰冷处理温度应根据钢材的化学成分（Mf点）来选定。对于大多数钢材来说干冰、酒精混合物（-78℃）即可满足要求。冰冷处理应在淬火后立即进行，以免长期放置导致残余奥氏体产生稳定化而影响冷处理效果。一些形状复杂的工件为避免冷处理时产生裂纹，可经一次回火后在冷处理。对于一些尺寸稳定性要求更高的工件，如螺纹量规等，常需两次冷处理。冷处理必须进行回火或时效，以消除所形成的应力及稳定新生成的马氏体组织。工件在冰冷处理时无需保温，只当其心部达到寒剂温度即可（一般1～2h）。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(马氏体转变开始温度）和Mf（马氏体转变终了温度）温度进行的，也跟零件的技术要求有关。Ms〈 T 〈 Mf。并不是温度越低越好，只要满足技术要求即可。低碳合金渗碳钢多为-70℃~-80℃。