Kuohutteleva mikrorakenteen muunnos
Alle nollan lämpökäsittely muuttaa perustavanlaatuisesti teräksen sisäistä rakennetta molekyyliasemallisella tasolla, mikä johtaa ennennäkemättömiin parannuksiin materiaaliominaisuuksissa. Prosessi muuntaa jäljelle jääneen austeniitin, pehmeän ja epävakaan vaiheen, joka jää perinteisen jäähdytyksen jälkeen, martensiitiksi, joka on kovin ja halutuin vaihe teräksessä. Tämä muunnos tapahtuu, koska perinteinen lämpökäsittely jättää tyypillisesti 15–30 %:n määrän jäljelle jäänyttä austeniittia korkeaseosteisiin teräksiin, mikä heikentää suorituskykyä ja aiheuttaa epätasaiset ominaisuudet koko materiaalin alueella. Alle nollan lämpökäsittelyn aikana lämpötilat alle -80 °C tarjoavat riittävän ajavan voiman tämän muunnoksen saattamiseksi loppuun, varmistaen lähes 100 %:n martensiittirakenteen. Tuloksena oleva mikrorakenne osoittaa huomattavaa yhtenäisyyttä, poistaen pehmeät kohdat, jotka voivat johtaa ennenaikaiseen kulumiseen tai rikkoutumiseen. Tämä muunnosprosessi myös tarkentaa karbidien jakautumista teräsmatriisissa, luoden pienemmät ja tasaisemmin hajautetut karbidit, jotka parantavat kulumisvastusta tinkimättä sitkeydestä. Alle nollan lämpökäsittelyn aiheuttamat metallurgiset muutokset ovat pysyviä ja stabiileja, mikä tarkoittaa, että komponentit säilyttävät parannetut ominaisuutensa koko käyttöiän ajan. Toisin kuin pinnankäsittelyt, jotka voivat kulua pois, nämä parannukset ulottuvat koko materiaalin poikkileikkauksen läpi. Valmistuslaitokset hyötyvät tästä kattavasta parannuksesta, koska se eliminoi tarpeen usein vaihdettaville työkaluille ja vähentää laatueroja valmiissa tuotteissa. Muunnosprosessi on tieteellisesti ennustettavissa, mikä mahdollistaa insinöörien suunnitella komponentteja luottaen niiden suorituskykyominaisuuksiin. Alle nollan lämpökäsittely toimii synergisesti muiden metallurgisten prosessien kanssa, vahvistaen oikean seosten valinnan ja perinteisten lämpökäsittelymenetelmien etuja.