Procesul de tratare criogenică utilizează temperaturi extrem de scăzute, sau criogenice, pentru a trata și întări metalele. Este, în general, utilizat pentru a normaliza sau a elimina tensiunile reziduale dintr-o piesă metalică care a fost sudată sau tratată termic. Temperaturile utilizate în tratamentul criogenic depășesc de obicei 310° sub zero Fahrenheit (aproximativ -190° Celsius). Tratarea metalului la aceste temperaturi extreme are ca rezultat, în general, o piesă de prelucrat care este mai durabilă, mai puțin predispusă la crăpare și mai ușor de prelucrat într-o piesă finită. Tratamentul criogenic este utilizat în multe industrii, dar este cel mai comun în fabricarea de piese auto, piese turnate și multe tipuri de scule de tăiere.
Când o piesă metalică este sudată, căldura face ca metalul să se extindă în zona din jurul sudurii. Pe măsură ce piesa se răcește, se contractă neuniform, lăsând în urmă tensiuni reziduale și potențiale puncte slabe. Același lucru este valabil și pentru tratarea termică și alte procese care induc temperaturi ridicate în metal. Temperaturile extrem de reci utilizate în tratamentul criogenic ameliorează aceste tensiuni și elimină punctele slabe ale piesei prin promovarea contracției uniforme și modificarea granulei aliajului. Practicile comune de tratament criogenic includ debavurarea criogenică și întărirea criogenică.
Debavurarea este procesul de îndepărtare a muchiilor ascuțite cauzate de prelucrare sau fulger care se formează atunci când o piesă este turnată sau forjată. La debavurarea criogenică, o piesă de prelucrat este de obicei răcită cu azot lichid la temperaturi criogenice. Frigul extrem face frezele și fulgerul fragile, făcându-le ușor de îndepărtat prin sablare sau răsturnare. Deoarece sunt moi și greu de prelucrat la temperatura camerei, piesele din plastic și cauciuc sunt adesea debavurate criogenic.
Când o piesă metalică este tratată termic, o structură cristalină, numită austenită, este transformată într-o formă diferită a granulelor, numită martensită. Deoarece unele standarde necesită mai multă martensită decât este produsă de obicei prin tratarea termică, transformarea este adesea extinsă prin întărire criogenică, care se face de obicei la temperaturi de -300°F (-185°C) și mai mici. Acest tip de tratament criogenic determină o modificare rapidă a structurii aliajului, rezultând un procent mai mare de martensită.
Industriile muzicale și electronice au găsit, de asemenea, modalități de a îmbunătăți calitatea produselor lor prin tratament criogenic. Se crede că tratarea criogenică a unui instrument de alamă, cum ar fi o trompetă sau un saxofon, ameliorează tensiunile reziduale create în timpul producției, rezultând o vibrație generală mai bună și o intonație îmbunătățită. Chiar și corzile de chitară din oțel și componentele electronice, cum ar fi cablurile și conectorii stereo, se spune că prezintă performanțe mai bune după ce au fost supuse unui tratament criogenic.