Die Metallbearbeitung konzentriert sich oft auf die Vorteile des Erhitzens von Material auf extreme Temperaturen für die Biegsamkeit, aber selten werden die Vorteile einer extremen Kühlung berücksichtigt. Durch Abkühlen eines Metalls auf eine sehr niedrige Temperatur, die als kritische Temperatur bezeichnet wird, kann ein elektrisches Phänomen beobachtet werden, das als Supraleitung bezeichnet wird. Dieses Verfahren ist ein wichtiger Fortschritt in der Elektrotechnik und wurde bei einer Vielzahl von Metallen verwendet, aber Aluminium und Stahl sind im Allgemeinen die gebräuchlichsten.
Die kritische Temperatur eines Metalls ist von Substanz zu Substanz unterschiedlich und aus Gründen der Leitfähigkeit möglicherweise nicht erreichbar. Im Allgemeinen müssen Metalle mit flüssigem Stickstoff auf Temperaturen um 0 Grad Kelvin (minus-459 Fahrenheit, minus -273 Celsius) abgekühlt werden, bis eine merkliche Phasenänderung auftritt. Die Änderung beinhaltet einen nicht vorhandenen elektrischen Widerstand, der auch als Supraleiter bezeichnet wird. Dadurch kann Energie leichter passieren als durch herkömmliche Verkabelung.
Supraleitung ist normalerweise der Zweck des Prozesses der kritischen Temperatur. Wenn ein Metall auf diese kritische Temperatur abgekühlt wird, hat die Forschung gezeigt, dass es bei Raumtemperatur ein besserer Leiter ist als Drähte. Da es keinen elektrischen Widerstand gibt, können Elektronen ungehindert durch dieses Metall hindurchtreten, wodurch fast keine Energie durch Wärme verloren geht. Supraleiterschleifen, bei denen auf eine kritische Temperatur abgekühlte Metalle verwendet werden, können im Vergleich zu herkömmlichen Systemen, die aufgrund von Hitze häufig ausgetauscht werden müssen, mehrere Jahre praktisch ohne Verschlechterung halten.
Aluminium gilt als ein ausgezeichnetes Metall, das mit Supraleitfähigkeit bei kritischer Temperatur verwendet werden kann. Sein geringes Gewicht und seine Formbarkeit machen es zur ersten Wahl für Drähte und andere Materialien, die zur Stromleitung verwendet werden. Aluminium wird häufig in Industrien verwendet, in denen große Energiemengen weitergegeben werden müssen, beispielsweise in Kraftwerken oder großen Fabriken.
Es hat sich herausgestellt, dass Stahl und seine vielen Legierungen eine andere Art von Metall sind, die diese Behandlung gut handhabt. Die kritische Temperatur von Stahl ist in vielerlei Hinsicht nützlich, als nur Strom zu leiten. Isothermes Glühen ist ein Prozess, der entwickelt wurde, um die Temperaturänderungsrate des Metalls zu kontrollieren, auch Temperaturgradient genannt, bei dem ein bestimmtes Stahlstück auf knapp über die kritische Temperatur abgekühlt, dann unter diesen Punkt gesenkt und wieder angehoben wird. Das Abschrecken ist ein weiterer Prozess bei kritischen Temperaturen von Stahl, bei dem keine Supraleitfähigkeit oder flüssiger Stickstoff verwendet wird, sondern das Metall stattdessen in Wasser, Öl oder Sole bis zu diesem Punkt abgekühlt wird, um seinen Kohlenstoffgehalt zu erhöhen.