粉末冶金作为一种重要的成型工艺被广泛应用于机械等行业。粉末冶金成型模具和成型模具的质量和寿命是决定粉末冶金零件质量和寿命的重要因素。因此，提高粉末冶金模具的质量和寿命对于扩大粉末冶金零件的应用范围非常重要。

粉末冶金模具在使用过程中，通常会因磨损而失效。工具钢在热处理后的金相组织中一般含有较多的残余奥氏体。由于残余奥氏体是强度和硬度较低的软相，而残余奥氏体是不稳定相，因此用于模具中。在此过程中，容易发生组织转型和组织压力，导致工具和模具的早期损坏。特别是当残余奥氏体量超过5%以上时，材料的强度和耐磨性会显着降低。

鉴于粉末冶金行业广泛使用的低成本Gr15钢粉末冶金零件成型模具和塑料模具寿命低，采用深冷处理来提高钢材的耐磨性延长粉末冶金模具的使用寿命，从而降低粉末冶金零件的生产成本，提高零件质量。

Gr15钢经过正常热处理后，仍有较多的残余奥氏体。深冷处理是减少残余奥氏体的最有效方法。当深冷处理温度降至-140℃以下时，残余奥氏体量基本稳定。这是因为温度降低到一定程度，未相变残余奥氏体的应力状态接近于等轴态。不易发生剪切变形，导致残余奥氏体向马氏体转变过程停止。因此，-196℃深冷处理后仍有少量残余奥氏体存在。由于残余奥氏体向马氏体转变，低温处理后钢的硬度略有增加。因此，深冷处理不仅提高了塑料模具的抗犁磨损能力，还提高了模具抗疲劳磨损的能力，从而显着提高了塑料模具的寿命，即在使用时，单个模具的塑件数量显着增加。

粉末冶金塑料模具在工作过程中，承受强烈的循环挤压应力，产生疲劳磨损。塑料模具经过深冷处理后，强度和韧性都有所提高，增加了疲劳裂纹产生和扩展的难度，降低了磨屑剥落率，从而大大提高了模具的使用寿命。另一方面，粉末冶金模具经过深冷处理后，残余奥氏体量明显减少，模具硬度和强度增加，提高了模具抗犁刀磨损的能力，也显着提高了模具的耐磨性与寿命。