Den kryogena behandlingsprocessen använder extremt låga eller kryogena temperaturer för att behandla och stärka metaller. Det används vanligtvis för att normalisera eller eliminera kvarvarande spänningar i ett metallarbetsstycke som har svetsats eller värmebehandlats. Temperaturerna som används vid kryogen behandling överstiger vanligtvis 310° under noll Fahrenheit (cirka -190° Celsius). Behandling av metall vid dessa extrema temperaturer resulterar i allmänhet i ett arbetsstycke som är mer hållbart, mindre benäget att spricka och lättare att bearbeta till en färdig del. Kryogenbehandling används i många industrier, men är vanligast vid tillverkning av bildelar, gjutgods och många typer av skärande verktyg.
När en metalldel svetsas gör värmen att metallen expanderar i området runt svetsen. När delen svalnar drar den ihop sig ojämnt och lämnar kvar kvarvarande spänningar och potentiella svaga punkter. Detsamma gäller för värmebehandling och andra processer som framkallar höga temperaturer i metallen. De extrema kalla temperaturerna som används vid kryogen behandling lindrar dessa påfrestningar och eliminerar svaga punkter i delen genom att främja jämn sammandragning och förändra fibrerna i legeringen. Vanliga kryogena behandlingsmetoder inkluderar kryogen gradning och kryogen härdning.
Gradning är processen att ta bort skarpa kanter orsakade av bearbetning, eller blixt som byggs upp när en del gjuts eller smids. Vid kryogen gradning kyls ett arbetsstycke vanligtvis med flytande kväve till kryogena temperaturer. Den extrema kylan gör borr och blixtar spröda, vilket gör dem lätta att ta bort genom kulblästring eller tumlande. Eftersom de är mjuka och svåra att bearbeta i rumstemperatur, avgradas även plast- och gummidelar ofta kryogent.
När en metalldel värmebehandlas, omvandlas en kristallin struktur, kallad austenit, till en annan formad korn, som kallas martensit. Eftersom vissa standarder kräver mer martensit än vad som vanligtvis produceras genom värmebehandling, förlängs omvandlingen ofta genom kryogen härdning, vilket vanligtvis görs vid temperaturer på -300°F (-185°C) och lägre. Denna typ av kryogen behandling orsakar en snabb förändring av strukturen hos legeringen, vilket resulterar i en högre andel martensit.
Musik- och elektronikindustrin har också hittat sätt att förbättra kvaliteten på sina produkter genom kryogen behandling. Man tror att kryogen behandling av ett mässingsinstrument, såsom en trumpet eller saxofon, lindrar kvarvarande spänningar som skapas under tillverkningen, vilket resulterar i bättre total vibration och förbättrad intonation. Även stålgitarrsträngar och elektroniska komponenter, som stereokablar och kontakter, sägs visa bättre prestanda efter att ha genomgått kryogen behandling.