超サブゼロ処理は、クライオ処理、深冷処理 などともいわれます。
これは、品物をおおむね－100℃以下に冷やす熱処理（サブゼロ処理）で、サブゼロ処理のさらに低温での処理であることを区別した呼び方です。
熱処理の過程で0℃以下にする処理をサブゼロ処理といいます。
最もよく行われている熱処理作業では、液化炭酸ガスやドライアイスを用いて、品物を－７０℃程度まで冷やす処理が一般的に行われています。
それに対して、超サブゼロ処理は、普通は、液体窒素を用いて、概ね－100℃以下の温度に品物を冷却する処理をさします。
一般的な処理方法
断熱性の高い装置に品物を入れて、液体窒素を直接または気化した状態で装置内に入れて冷却します。
熱処理では－150℃～－180℃程度の液体窒素温度まで品物を冷やします。
クライオ装置の例 写真協力：第一鋼業（株）
クライオ処理には、液化窒素ガスが用いられることがほとんどで、アルゴンなどの窒素以外の液化ガスは高価なために、一般熱処理の用途ではほとんど使用されることがありません。
処理の目的
従来からの液化炭酸ガスやドライアイスを使ったサブゼロ処理は、高い硬さを得ることや、寸法や組織の経年変化を防止するために、このサブゼロ処理が行われます。
これは、焼入れ工程で、室温以下に温度を下げることで、鋼中に残っている未硬化の残留オーステナイトをMf点（マルテンサイト変態が完了する温度）以下に冷やすことによって、マルテンサイトやベーナイトなどの焼入れ組織に変えて硬化させるものです。
つまり、残留オーステナイトを低減しようというのが主なサブゼロ処理の目的です。
このサブゼロ処理によって、時効変形や時効割れなどを低減できるのですが、残留オーステナイトを安定化して変化しにくくならないように、処理のタイミングは、焼入れ直後（すなわち焼戻し前）にサブゼロ処理を行うことでその効果が出ます。
これに対して、「超サブゼロ処理」は、焼入れ工程で行わなくても、焼戻しをしたあとでも、残留オーステナイトの減少や硬さの上昇があり、さらに、「焼戻し完了後に超サブゼロ処理を行うと製品寿命が増加する」という効果をPRしているケースもあります。
このような目的の処理が特許技術となっているものもあり、例えば、PERM-O-BONDという処理を行うアメリカのメーカーの記事には、「特殊な温度パターンで処理を行うと、硬さの上昇無しで寿命が増大する … 」 などと書かれています。
しかし、効果にはばらつきや不特定さが残る
筆者が経験した範囲ですが …
このように、加熱による熱処理や表面処理による寿命延長など、今までの概念とは異なった未知の熱処理特性が得られるというのですが、はっきりしたことはわかっていません。
そこで、超サブゼロには、何らかの寿命改善効果がある … と考えられて、これまでにも、いろいろと試行錯誤や実験がされています。
熱処理業界でも大々的に調査をしたこともあるのですが、現在のところ、明確に、また科学的に、その延命効果や延命理由などがはっきりと解明されていないのが実情です。
私が勤めていた頃にも、色々な実機でトライしたのですが、長寿命が得られたケースも多いのですが、確実に安定した性能（寿命延長）が得られるというものではありませんでした。
しかし、逆に、悪いというものがなかったので、よくわかりませんが、極限寿命が求められる製品などでは、鋼種を変えてみたり、その熱処理を変えても、改善するのは難しいことも多いので、ともかく、継続することは無駄なことではないでしょう。
記事に協力いただいている第一鋼業（株）さんでは、現在でも超サブゼロを受託加工をしているので、興味のある方は検討してみてはどうでしょう。（→こちらにも関連記事あり）
