金属热处理工艺过程简介

热处理工艺过程一般理解包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程，这些过程互相衔接，不可间断。

在热处理加热过程中，组织转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间；而热处理加热时间就是由升温时间加上保温时间组成，所以保温过程可以归入加热时间中；另一方面，采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长，因此热处理过程就是加热和冷却两个过程，保温时间作为加热参数之一。不同的加热速度、最高加热温度、保温时间和冷却速度为热处理工艺四要素，这些都是在热处理工艺过程中最重要的参数。

热处理工艺加热过程

加热是金属热处理主要工序之一。选用合理的加热方法可以保证和提高金属热处理的质量。有些零件在热处理后出现的缺陷就是由于加热方法不当造成的，加热时，应保持温度适当而均匀以避免或减少金属表面氧化、脱碳，同时还应控制加热速度。这些都与恰当地选择加热方法有关。热处理工艺加热要考虑加热热源、加热温度、加热时间以及加热环境控制等问题。

加热热源

早期的加热是以木炭或煤为燃料，在敞开的灶式炉中进行的，后来改变燃烧室的位置，制成不同形式的反射炉，提高了加热效率。为了改变因火焰直接接触工件而引起的表面氧化脱碳，一些中、小型工件常采用间接加热方法，如将工件埋在熔融盐液等介质中加热，即“浴炉”加热，可以基本上避免氧化，减少脱碳。液体和气体燃料的采用，电加热的扩大应用，使金属热处理的加热方法更趋完善，加热温度更易于控制，同时避免了环境污染。

按热源的不同，金属热处理加热方法大致可分为燃料燃烧加热法、电加热法和高能量密度能源加热法三大类。　　

1）燃料燃烧加热法

所用燃料可以是固体（煤）、液体（油）和气体（煤气、天然气、液化石油气），

方法很多。 　　

燃煤加热：煤的资源丰富，燃煤反射炉在热处理加热方法中有过一定的地位。煤的性质和反射炉的结构，决定了煤不易完全燃烧，因而煤炉热效率低，加热质量和劳动条件差，煤烟污染环境。这些缺点，使得燃煤加热法逐渐被其他加热方法所取代。　　    

液体燃料加热：主要使用重柴油作燃料，适用于大型加热炉加热，也用于外热式盐浴炉的加热，一般在炉子加热室外墙一侧或两侧安装喷嘴。液体燃料用于加热外热式盐浴炉时，喷嘴则安装在坩埚外的炉壳上。液体燃料在喷嘴中与空气混合，并在压缩空气的作用下雾化，然后喷出喷嘴，在加热室中（或在盐浴炉的坩埚外）燃烧,以加热工件（或坩埚）。喷嘴的合理设计与布置,对保持炉温均匀、节省燃料起着关键作用。喷嘴喷出的雾化油也可以在炉内的辐射管中燃烧，加热辐射管以间接加热工件。燃油比燃煤容易控制加热温度，适用于大件整体的加热和供油量充足的地区。　　

气体燃料加热：一种是间接加热，在喷嘴中，气体与一定比例的空气混合后喷出燃烧，这种方法可直接加热放在加热室中的工件，也可以把火焰喷入装在加热室中的辐射管。用于盐浴炉时,喷嘴装在坩埚外的炉壳上,火焰射向坩埚外侧以加热熔盐。用于加热的气体燃料有煤气、天然气和液化石油气等。调节空气与气体的比值可以获得氧化或还原的燃烧气氛，从而减少工件加热时的氧化脱碳程度，这种加热方法适用于大件整体加热和燃气供应充足的地区。　　

另一种方式是用喷嘴的火焰直接加热工件表面，这时喷嘴和工件作相对移动，所用气体为氧-乙炔、氧-丙烷、氧-甲烷等，这种加热方法即火焰淬火,适用于工件的表面淬火。 　　

2）电加热法 

以电为热源，通过各种方法使电能转变为热能以加热工件，电加热时，温度易于控制，无环境污染，热效率高，电加热有多种方法。　　

电热元件加热：利用工频（50～60赫）交变电流通过电热元件时产生的电阻热加热工件。电热元件常布置在加热室内四周或两侧，以保证加热室内温度均匀；也有把元件装在辐射管内对工件间接加热的。对于外热盐浴炉或金属浴炉，则把电热元件布置在坩埚外、壳体内的空间。这种加热方法也可用于氧化铝粒子的浮动粒子炉。它适用于工件整体加热和电能充足的地区。　　

工件电阻加热：降压后的交变电流直接通过工件，由工件本身电阻产生热量使工件温度提高。这种方法适用于对截面均匀的工件进行整体加热。还有一种方式是利用滚动铜轮压在金属工件上，通以低电压大电流的交变电流，利用铜轮与工件间的接触电阻产生热量而加热工件表面。　　

工件感应加热：把工件放在一个螺旋线圈内，线圈中通以一定频率（一般高于工频）的交流电，使放在线圈中的工件产生涡流电流，利用工件本身的电阻产生热量而被加热。这种加热的深度可随电流频率提高而变浅，称为感应加热热处理。感应加热主要用于加热工件表面，但采用较低频率而工件直径又小时，也可以进行整体加热。这种加热方法效率高，耗电少，多用于中、小零件的加热淬火。　　

加热介质电阻加热：将工业频率的低压交变电流导入埋在介质中的电极，利用电流流过介质时产生的电阻热使介质本身达到高温。工件放在这种高温介质中进行加热，可以减少或避免氧化脱碳。这种介质都是导电体，如盐、石墨粒子等。加热炉的炉型有内热式盐浴炉和石墨浮动粒子炉。这种加热方法主要用于中、小零件的加热淬火。　　

3）高能量密度能源加热 

以很大的功率密度加热工件表面，加热时间以毫秒计,功率密度可达10(～10(瓦／厘米(，采用的热源有太阳能、激光束和电子束等。 　　

太阳能加热：以聚光式太阳能加热器加热工件。 　　

激光束加热：利用 C O2 连续激光发生器产生的激光，经过聚焦产生高温射束照射工件，使工件局部表面薄层瞬时达到淬火温度或熔化温度。照射停止后，表面热量迅速传入基底材料而使表面淬硬或迅速凝固。利用激光束加热的工艺有相变硬化-淬硬、表面“上光”-快速凝固、表面合金化等。使反射镜可以改变光束的方向，所以这种方法最适用于内壁（如汽缸套）加热，但热效率较低。　　

电子束加热：利用高速运动的电子轰击工件表面，使很高的动能迅速转变为热能，将工件表面温度迅速提高到淬火温度或熔化温度。照射停止后，表面热量在瞬时间即可传入冷态的基底材料而淬硬或迅速凝固。与激光加热一样,电子束加热的工艺也有相变硬化表面“上光”和表面合金化等由于加热需要在真空室内进行,工件批量受到一定限制，但热效率较高。

加热温度

加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。加热温度就是金属组织相变临界点的温度，所以加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。根据工件材料、要求性能以及热处理工艺方法，通过查询相关热处理手册确定工件加热温度。

通常确定加热温度时，精密的直接通过电子设备读数，有的是通过类似于望远镜的小设备，通过观测火焰的颜色来确定热处理温度。热处理在进行加热时，要确保炉膛各个位置的温度相等，准确，均横。

常用钢热处理临界温度可下载附件阅览。

加热时间

热处理的加热时间包括升温与保温时间，就是工件表面加热到炉子温度所需的时间、透烧时间及完成内部组织转变所需时间。与钢的成分、原始组织、工件的尺寸与形状、使用的加热设备与装炉方式及热处理方法等许多因素有关，因此，要确切计算加热时间是比较复杂的。

一般来说，升温时间相对比较好控制，通过加热设备传感器指示（温度指示表）就可以知道，升温到要求的热处理温度就可以了（不是炉内温度，以工件表面温度为准）。而保温时间的控制就相对比较复杂，由工件本身温度达到热处理温度及均匀稳定化时间组成，这与工件的形状、大小以及属性等有关系，也与装炉量及装炉方式、颅内介质等有重要关系，一般讲装的越多，保温时间适当增加。保温时间一般通过一些经验公式计算获得。

在实验室中，热处理加热保温时间通常按工件有效厚度，用下列经验公式计算时间： 

            T =α•k•D 

 式中：T——加热时间（min）； 

       k——工件装炉修正系数；

       α——加热系数（min/mm）； 

       D——工件有效厚度（mm）。 

工件有效厚度的计算原则是:薄板工件的厚度即为其有效厚度；长的圆棒料直径为其有效厚度；正方体工件的边长为其有效厚度；长方体工件的高和宽小者为其有效厚度;带锥度的圆柱形工件的有效厚度是距小端2L/3(L为工件的长度)处的直径；带有通孔的工件,其壁厚为有效厚度。

k值图：

 

工件在炉内的排布方式与工件装炉修正系数(k)之间的关系

上图所示为工件在炉内的排布方式与工件装炉修正系数之间的关系,由图可以看出,工件在炉内四面都可被加热时,修正系数最小(为1),而当堆积摆放时,修正系数最大(等于4),修正系数越大,则工件所需的加热时间越长。

加热系数α与钢材的化学成分、炉子温度、炉内所用的介质、有无预热等因素有关。在中温加热温度范围内，加热系数α的数值如下表所示：

加热方式  钢种	有预热		无预热
	气体介质炉	盐浴炉	气体介质炉	盐浴炉
碳素钢	b =1.4-1.8 α=0.7-0.9	b =0.3-0.36 α=0.1-0.17	α=1.0-1.6	直径<50mm时 α=0.3-0.4 直径>50mm时 α=0.4-0.45
合金钢	b =1.5-2.0 α=1.0-1.2	b =0.3-0.4 α=0.15-0.20	α=1.2-1.6	直径<50mm时 α=0.45-0.5 直径>50mm时 α=0.5-0.55

 注：b为达到预热温度（550-650℃）时的加热系数。

对于高合金钢、高速钢、高合金模具钢的淬火加热保温时间则要适当延长，以保证碳化物的溶解和奥氏体化。

在所有工具钢中，高合金钢需用保温的时间最长。然而这类钢的保温时间在很大程度上取决于淬火温度。一般来说，为了在淬火时获得合适的硬度，对于淬火温度要求有一定的保温时间。保温时间太短，由于溶入奥氏体中碳和合金量不足，使得淬火硬度偏低；保温时间过长，淬火后将有较多的残留奥氏体，也将使硬度降低。建议保温时间为0.5-0.8min/mm。

热作模具钢，常加热到1000℃以上，以使碳化物溶入奥氏体中。在这样高温下淬火，晶粒长大速度很快，因此，要严格控制保温时间。在盐浴炉中加热时，正常的保温时间为20-30min。

在保温时间内，应使工件透烧，并保证基本完成向奥氏体的组织转变。一般来说，这是保温时间的最低限度。过长的保温时间，不仅耗费能源，增加氧化脱碳的深度，降低生产效率，而且有过热的可能性，增加淬裂的趋势。传统工艺中的保温时间过长，实无必要。

通常，保温时间包括工件表面加热到炉子温度所需的时间、透烧时间及完成内部组织转变所需时间。钢的加热温度超过Ac1点，钢中的组织转变包括珠光体向奥氏体的转变，碳化物的溶解和奥氏体均匀化。通常淬火加热温度在Ac1点50℃以上（合金钢更高）。在这一温度范围内，珠光体的奥氏体化可充分完成，无需保温。碳化物及奥氏体均匀化是一个扩散过程。对于碳钢及低合金钢，碳化物溶解及奥氏体均匀化所需时间都很短。为此，不必过分延长工件在炉中的停留时间。因此，对于碳钢和低合金钢，可以去除淬火保温时间中的“透烧时间”和“组织均匀化时间”，仅保留工件表面加热到工艺温度时间，即采用“零”保温淬火。这样可在保证零件性能的前提下，缩短工艺周期，减少淬火裂纹。

热处理加热保温时间的369法则：

【发表期刊】：<<热处理技术与装备>>2008年 第29卷 第02期

【作者】：包 耳 ，田绍洁，王华琪。 

【摘要】：通过十年来的研究、试验，总结了用于热处理加热时保温时间的简单计算法则_369法则，并在大连开发区圣洁热处理高新技术研究所及其它有关热处理单位进行了实际生产的论证和检验，该法则包括各种金属材料加热保温时的369法则，真空热处理的预热、加热、保温时的369法则，以及用于密封箱式多用炉热处理加热保温的 369法则。

可下载附件《热处理加热保温时间的369法则》阅读参考。

加热环境（加热介质）

金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

箱式炉和井式炉在国内热处理工艺中占有40%的比例，其加热的介质为空气。由于空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气等氧化性气体在一定的温度下与零件表面的碳等发生反应，使零件表面出现氧化和脱碳，对于只能进行空气加热的设备来说，如不采取一定的保护措施，势必造成表面的氧化脱碳，因此应尽可能地加以避免。

为了解决零件在空气中加热而表面不被氧化和脱碳的问题，对于箱式和井式等电阻妒而言，应采取必要的方法和有效措施，使零件的表面与加热介质隔离或隔绝，则可避免零件的表面氧化和脱碳的发生，同时也确保表面质量状态和成分保持不变，获得要求的组织和力学性能，满足零件服役条件的需要。下面介绍几种常见的保护方法：

(1)涂料保护

涂料保护是指将零件用涂料涂覆，通过其能隔绝与氧化性气氛的接触，完成零件的加热过程。如何保证涂料在加热中和淬火前不脱落，而冷却后及时离开零件表面，完成零件的淬火处理，是选用涂料的宗旨和基本要求，对涂料的要求如下：

①在加热过程中不允许脱落和破裂，具有良好的保护效果。

②涂料中的元素不会渗入零件的表面，也不会与钢中的元素起化学反应，性能稳定。

③不会降低零件的冷却性能，对冷却介质无危害。

④零件淬火后可自行脱落，不会影响淬火性能。

⑤无粘连现象。

⑥对零件无腐蚀。

为了确保零件的无氧化和脱碳加热，要求零件表面清洁、无油污和锈迹；涂料要搅拌均匀，无颗粒状；零件上的涂料厚度应均匀；晾干后或烘干后进炉内加热等。应当特别注意的是零件之间堆放时不要碰掉涂料层，否则脱落部位在加热时将产生氧化和脱碳。

另外采用石墨粉十机油（或水玻璃）混合后刷涂1～2mm厚，将其在200～300℃加热后浸入硼砂水溶液中，此时零件表面黏附一层硼砂层。该方法的缺点为加热时易于剥落、开裂，降低了零件表面的淬火温度，难于清洗等，所以一般很少使用。

(2)保护加热

除涂料实现保护加热外，防止零件氧化和脱碳的措施还有将零件埋进石英砂，采用铸铁屑封箱或添加木炭等，另外采用不锈钢套或罐密封加热，如有条件采用密封罐抽成真空后向内通入保护性气体也可实现零件的无氧化脱碳。装箱加热虽可保护和减少零件的氧化和脱碳，但其具有加热时间长，操作繁琐，对零件有增碳或脱碳的作用。目前各种防氧化脱碳的固体保护剂种类较多，应根据材料的成分、热处理后的加工状态以及需要的技术指标来综合考虑。装箱加热主要用于热锻模的回火、高碳钢和高速工具钢退火等。

目前应用最多的是保护气氛，钢的热处理在还原性气氛中进行，在加热过程中能保护工件，免于氧化、脱碳的炉气即为保护气氛。零件在加热过程中，为保护零件免于氧化和脱碳，在具有还原性的气氛中完成热处理，可以获得无氧化、不脱碳的光亮表面，提高表面质量，同时也省去了酸洗、抛丸或喷砂工序，提高作业效率，明显降低生产成本，因此国内外关于保护气氛的热处理炉已经得到了推广和应用。

同时应特别注意在气氛的选择上，要考虑到产品的批量、材料的类型、热处理设备的现状、工艺水平的高低、热处理产品质量的技术要求等，在经过工艺验证后才能确定采用何种保护气氛，这对于保护零件的表面质量至关重要。保护气氛的种类很多，主要有可控气氛和氨气解气。详细可下载附件《热处理加热介质空气》阅览。

热处理工艺冷却过程

冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是冷却速度，包括选择合适冷却介质、控制冷却时间、掌握冷却方法等；冷却速度主要取决于所选择的冷却介质和冷却方法。

冷却速度的选择首先应当是要满足于工艺要求，在材料确定的条件下，尺寸效应就是我们要考虑的问题。合理的冷却速度应当是满足工艺性能的前提下，采用较为缓和的冷速度，这主要是防止产生过大的组织应力和热应力，减少变形与开裂。同时热处理工艺中材料在某一温度范围内发生变化是有一定的时间关系的（珠光体转变区和贝氏体转变区）。在某一温度范围内冷却速度快慢对工艺性能是有决定性因素的（最低冷却速度）。而在其它温度范围内（如Ms点以下），冷却速度相对而言就不重要了。这就要求我们在材料确定的前提下合理掌握各温度范围内的冷却速度。

冷却速度一般来说，冷却速度从大到小依次为：淬火、正火、回火、退火；退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快，但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

冷却速度不当所产生的热处理缺陷为：

1.淬火：变形、开裂、软点、硬度不足。

2.回火：回火脆性、回火不足。

3.正火和退火：组织异常（魏氏组织、球化不良、石墨化等)

热处理冷却介质很多，空气（包括炉内自然冷却）、水（包括水溶液）、矿物油、熔盐、熔碱以及相互混合液和其它新型溶液介质（如聚乙烯醇水溶液和三硝水溶液）等等，与热处理工艺性质的要求（淬火、正火、退火、回火）和材料性能有关。理想冷却介质的特性是符合TTT冷却曲线特点的介质，即冷却特性理想的是慢—快—慢，但是目前的使用的冷却介质没有一种能够能够达到，水冷太快、油冷太慢，因此，人们找到合成淬火液，但是也不理想，因此，热处理理想冷却介质到今天为止还是一项重要研究课题，另一方面理想冷却介质还应该具有安全、可靠、无毒、不易老化、来源充分易得、成本低等特点。

对于不同热处理工艺性质的要求（淬火、正火、退火、回火）选择冷却介质方法：

1.退火又称焖火，代号Th，是将钢件加热到Ac1或Ac3以上（30~50℃），保温一段时间，然后再缓慢的冷却，一般用炉内空冷。 

2.正火又称明火，代号Z，是将钢件加热到Ac3或Acm以上（30~50℃），保温一段时间，然后在空气中冷却，冷却速度比退火稍快。   

退火与正火的主要区别是，正火是完全退火的一种变态或特例，二者仅是冷却速度不同，通常退火是随炉冷而正火是在空气中冷却。 

3.回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺，对于未经淬火的钢，回火是没有意义的，而淬火钢不经回火一般也不能直接使用。为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂，钢件经淬火后应及时进行回火，所以回火冷却介质一般是炉内空冷，而对于回火中有高温回火脆性（第二类回火脆性）的需要快冷，可采用水冷。

4.淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

淬火冷却介质

工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介质（或淬火介质）。理想的淬火介质应具备的条件是使工件既能淬成马氏体，又不致引起太大的淬火应力。这就要求在C曲线的“鼻子”以上温度缓冷，以减小急冷所产生的热应力；在“鼻子”处冷却速度要大于临界冷却速度，以保证过冷奥氏体不发生非马氏体转变；在“鼻子”下方，特别是Ms点以下温度时，冷却速度应尽量小，以减小组织转变的应力。 

C曲线图：

常用的淬火介质有水、水溶液、矿物油、熔盐、熔碱等。 

●水 

水是冷却能力较强的淬火介质。来源广、价格低、成分稳定不易变质。缺点是在C曲线的“鼻子”区（500～600℃左右），水处于蒸汽膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区（300～100℃），水处于沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。当水温升高，水中含有较多气体或水中混入不溶杂质（如油、肥皂、泥浆等），均会显著降低其冷却能力。因此水适用于截面尺寸不大、形状简单的碳素钢工件的淬火冷却。 

●盐水和碱水 

在水中加入适量的食盐和碱，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶段析出盐和碱的晶体并立即爆裂，将蒸汽膜破坏，工件表面的氧化皮也被炸碎，这样可以提高介质在高温区的冷却能力。其缺点是介质的腐蚀性大。一般情况下，盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％。可用作碳钢及低合金结构钢工件的淬火介质，使用温度不应超过60℃，淬火后应及时清洗并进行防锈处理。 

●油 

冷却介质一般采用矿物质油（矿物油）。如机油、变压器油和柴油等。机油一般采用10号、20号、30号机油，油的号越大，黏度越大，闪点越高，冷却能力越低，使用温度相应提高。目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、光亮淬火油和真空淬火油三种。 

高速淬火油是在高温区冷却速度得到提高的淬火油。获得高速淬火油的基本途径有两种，一种是选取不同类型和不同黏度的矿物油，以适当的配比相互混合，通过提高特性温度来提高高温区冷却能力；另一种是在普通淬火油中加入添加剂，在油中形成粉灰状浮游物。添加剂游磺酸的钡盐、钠盐、钙盐以及磷酸盐、硬脂酸盐等。生产实践表明，高速淬火油在过冷奥氏体不稳定区冷却速度明显高于普通淬火油，而在低温马氏体转变区冷速与普通淬火油相接近。这样既可得到较高的淬透性和淬硬性，又大大减少了变形，适用于形状复杂的合金钢工件的淬火。 

光亮淬火油能使工件在淬火后保持光亮表面。在矿物油中加入不同性质的高分子添加物，可获得不同冷却速度的光亮淬火油。这些添加物的主要成分是光亮剂，其作用是将不溶解于油的老化产物悬浮起来，防止在工件上积聚和沉淀。另外，光亮淬火油添加剂中还含有抗氧化剂、表面活性剂和催冷剂等。 

真空淬火油是用于真空热处理淬火的冷却介质。真空淬火油必须具备低的饱和蒸汽压，较高而稳定的冷却能力以及良好的光亮性和热稳定性，否则会影响真空热处理的效果。 

●盐浴和碱浴

盐浴和碱浴淬火介质一般用在分级淬火和等温淬火中。 

●新型淬火剂 

有聚乙烯醇水溶液和三硝水溶液等。 

聚乙烯醇常用质量分数为0.1％～0.3％之间的水溶液，共冷却能力介于水和油之间。当工件淬入该溶液时，工件表面形成一层蒸汽膜和一层凝胶薄膜，两层膜使加热工件冷却。进入沸腾阶段后，薄膜破裂，工件冷却加快，当达到低温时，聚乙烯醇凝胶膜复又形成，工件冷却速度又下降，所以这种溶液在高、低温区冷却能力低，在中温区冷却能力高，有良好的冷却特性。 

三硝水溶液由25％硝酸钠+20％亚硝酸钠+20％硝酸钾+35％水组成。在高温（650～500℃）时由于盐晶体析出，破还蒸汽膜形成，冷却能力接近于水。在低温（300～200℃）时由于浓度极高，流动性差，冷却能力接近于油，故其可代替水－油双介质淬火。 

淬火冷却方法 

生产实践中应用最广泛的淬火分类是以冷却方式的不同划分的，主要有单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。 

● 单液淬火 

是将奥氏体化工件浸入某一种淬火介质种，一直冷却到室温的淬火操作方法。单液淬火介质有水、盐水、碱水、油及专门配制的淬火剂等。一般情况下碳素钢淬火，合金钢淬油。 

单液淬火操作简单，有利于实现机械化和自动化。其缺点是冷速受介质冷却特性的限制而影响淬火质量。单液淬火对碳素钢而言只适用于形状较简单的工件。 

● 双液淬火 

是将奥氏体化工件先浸入一种冷却能力强的介质，在钢件还未达到该淬火介质温度之间即取出，马上浸入另一种冷却能力弱的介质中冷却，如先水后油、先水后空气等。双液淬火减少变形和开裂倾向，操作不好掌握，在应用方面有一定的局限性。 

● 马氏体分级淬火 

是将奥氏体化工件先浸入温度稍高或稍低于钢的马氏体点的液态介质（盐浴或碱浴）中，保持适当的时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火工艺，也称分级淬火。 

    分级淬火由于在分级温度停留到工件内外温度一致后空冷，所以能有效地减少相变应力和热应力，减少淬火变形和开裂倾向。分级淬火适用于对于变形要求高的合金钢和高合金钢工件，也可用于截面尺寸不大、形状复杂地碳素钢工件。 

● 贝氏体等温淬火 

是将钢件奥氏体化，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260～400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺，有时也叫等温淬火。一般保温时间为30～60min。 

● 复合淬火 

将工件急冷至Ms以下获得10％～20％马氏体，然后在下贝氏体温度区等温。这种冷却方法可使较大截面地工件获得组织M+B组织。预淬时形成的马氏体可促进贝氏体转变，在等温时又使马氏体回火。复合淬火用于合金工具钢工件，可避免第一类回火脆性，减少残余奥氏体量即变形开裂倾向。 

 特殊工件也采用压缩空气淬火、喷雾淬火、喷流淬火。

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