鉄鋼熱処理では、0℃以下に品物を冷やす処理を「サブゼロ処理」といいます。
熱処理のために0℃以下の低温を得るには、氷と食塩を用いると－20℃程度の低温が得られます。
また、液化炭酸ガスやドライアイスでは－80℃程度に、そして、液体窒素を用いると、－180℃程度のサブゼロ処理ができます。
鉄鋼の熱処理では、アルゴンガスは高価なこともあって、ほとんど用いられておらず、つまり、冷却する温度が低くなるほどに費用が掛かることは言うまでもありません。
このサブゼロ処理のうちで、特に、液体窒素などを用いて－100℃以下に冷やす処理が「クライオ処理」または「超サブゼロ処理」です。
（注）物理化学では、「クライオジェニクス」と呼ばれる、液体ヘリウムや液体アルゴンガスを用いた超低温操作がありますが、これと違って、熱処理でのクライオ処理は、－100℃以下に品物を冷やすだけの内容です。
0℃以下の温度に熱処理をする処理を サブゼロ処理・深冷処理 といいます。
サブゼロ処理を行なう大きな目的は、①焼入れ硬さを上昇させる ②経年変化を防止する … などがあり、通常の焼入れをして用いる鋼種では、－50℃程度でもその目的が得られる鋼種が多いことから、電気冷蔵庫、液化炭酸ガス、ドライアイスなどを使って、焼入れ後ただちに－70℃程度の低温に処理されます。
この普通のサブゼロに対して、クライオ処理の目的は、これ以外の効果を期待して処理をされているようですが、その効果もよくわからないというのが実情のようです。
（写真協力：第一鋼業（株））
クライオ処理は超サブゼロ処理とも称され、一般的には炭酸ガスでの冷却温度（-75℃程度）を超えて－100℃以下の処理をいうもので、液化窒素が用いられています。
液化窒素は、比較的安全で安価で、簡単に－150℃程度から－180℃程度の低い温度が得られます。
超サブゼロ処理の効果はよくわかっていない
クライオ処理の目的は、サブゼロ処理と同様の効果だけではなく、金属での「耐摩耗性の増大」や「寿命増大（延長）」といった効果を期待して行われているというケースが多いようです。
アメリカの例では、特殊な温度サイクルで超サブゼロ処理をして高寿命化するということで特許になっている処理もあるのですが、詳しい効果や性質が向上するの原因となる事象はよくわからない状態です。
私が勤務していた昭和年代に、アメリカで「サーモ・オ・ボンド」という処理をした品物の性質や寿命がすごいということで、それのテストをしていたのですが、その時の結論では「長寿命の有意性は見られないが、まったく効果がないとは言えない」という、結局は、よくわからないものでした。
国内でもいろいろな実験が行われています。
超サブゼロ処理の有効性ははっきりとしていない状況で、私自身も在籍中に 8％Cr系の冷間ダイス鋼 を使って実験をしていたのですが、残留オーステナイトの安定化や残留オーステナイトのマルテンサイト化などで複合的な長寿命効果が期待される … という「感じ」を持っています。
大掛かりな学術的検討も行われた経緯もあります。
しかし、それらの結果も、同様に「よくわからない」結果でした。
よくわからないことは探求する価値があるということで、WEBの記事の中には、金属製品の寿命延長以外で、オーディオ関連で「超サブゼロで音質が向上した」という内容の記事が見られます。
私自身も無酸化銅での実験をしてみたのですが、音の良しあしは人間の感覚評価なのですし、フラシーボ効果のようなもので、良い音に聞こえるなどもありますし、年齢差や感性、その日の気分などが音の善し悪しを変えますから、これも結局よくわかりませんでした。
もしも、オーディオに興味があり、耳に自信のあって、お小遣いに余裕のある方は、やってみると面白いかもしれません。
