以各類鋼材成型的工業零件施以表面硬化處理原因有許多種，之一是希望鋼材經表面硬化處理後，能增大表面之抗磨耗性及表面強度，同時內部仍保持原來強韌性質，藉以承受較大的扭力及防止表面猝裂。另有一原因是降低成型的難度，例如因工件本身外觀的因素造成熱處理困難，或者若先對鋼材施以熱處理，將會增加後續的切削成型加工的難度，同時也會增加施作時刀工具的異常磨耗...等．
  
常見的表面硬化法有高週波硬化法 ( High-frequency induction hardening )、滲碳法( Carburizing )、氮化法 ( Nitriding )、滲碳氮化法 ( Carbonitriding ) ...等，鍍鈦亦屬此類工法。然而各種表面硬化法甚至是複合強化法，在表面硬化層與基層間之結合晶界難免會殘留應力，此應力將直接影響該工件的品質與壽命。

下圖為一常見的齒輪（減速機用齒輪），材質為鎳鉻鉬合金鋼，本公司特取來施作超冷處理前後改善的比較．所有測試工件皆為同一批材料、同一批加工製程，成型後同一批滲碳處理，為的是要有一個最相近的條件，比較超冷處理前、後的微結構差異和齒輪工件壽命的比較。將受測工件部分留置未施作超冷處理，作為原型的基準件，其餘工件經本公司施以超冷處理．

      取一只經本公司超冷處理後的減速齒輪，連同預留未超冷處理的齒輪樣品，送交台灣檢驗科技股份有限公司（SGS），執行金相檢測，其使用試驗設備為 Olympus BX-51 Optical Microscope ，参考規範為 ASTM E3 Standart Guide for Preparation of Metallographic Specimen 。兩只齒輪的金相觀測點皆為相對的位置。

如圖 1、2，為未經超冷處理的工件，觀察其金相，其批覆層與基材結合情形可謂涇渭分明，批覆層與基材兩者結合晶界明顯，很明顯的交織現象不良。

如圖 3、4，為經超冷處理的工件金相觀察結果，硬化層明顯交織滲入基材，使得金相明顯優於未經超冷處理的工件。由於硬化層穩定結合於基材，使得剝落情形大大降低，經工件提供者深入測試、使用，該減速齒輪壽命顯著提升。

上圖則為測試工件基材的金相觀察，亦即鎳鉻鉬合金鋼未經正常熱處理程序，經超冷處理後之金相變化亦為較優異，常應用在熱處理前改善材質，以達到更好的熱處理結果。