需要淬火的工件，经过加热后，便放到一定的冷却介质中激冷淬火。冷却是淬火的关键工序，它关系到淬火质量的好坏，同时冷却也是淬火当中最容易出问题的一道工序。

快速冷却的目的，是为了防止过冷奥氏体在Ms 点以上发生任何分解。根据连续冷却“C”曲线（见图12.5）可知，过冷奥氏体在650～400 °C 之间分解最快，因此，只需要在这一温度区间内快冷，在这以上和以下的温度区间内并不要求快冷。在Ms 点以下反而希望冷却缓慢些，以防止淬火变形和开裂。

图12.5　共析钢过冷奥氏体等温转变曲线

共析钢过冷奥氏体等温转变温度与转变组织的特征见表12.2。

表12.2　共析钢过冷奥氏体等温转变温度与转变组织的特征

淬火介质根据其冷却特性的不同，可以分为两大类：

第一类淬火介质包括各种水质淬火剂和油质淬火剂，以及加入少量水的低温盐浴或碱浴。这些淬火介质的沸点都低于工件的淬火温度，所以赤热工件淬入其中，介质便会汽化沸腾，强烈散热。在工件与介质的界面上，还以辐射、传导、对流方式散热。冷却曲线是先快后又变慢。

第二类淬火介质包括各种低温盐浴、碱浴、金属浴等。这类淬火介质的沸点都高于工件的淬火温度，所以赤热工件淬入其中，介质不会汽化沸腾，只在工件与介质的界面上，以辐射、传导和对流的方式进行热交换，使工件温度逐渐降低。

1. 水

水是最常用的一种淬火介质，在650～400 °C 区间，水的冷速很小，大约只有200 °C/s，而在400 °C 以下需要慢冷的区间，水的冷速大增，在大约300 °C 之间达到最大值800 °C/s，水温越高冷却能力越差，冷却特性越坏。所以水槽温度越低越好，一般不能超过30 °C，并且要加强水的循环、搅拌或喷射，这样可提高650～400 °C 区间的水的冷速。若水中混有油或肥皂，则会显著降低高温区的冷速，影响很坏。(www.daowen.com)

水作为冷却介质具有以下优点：① 冷却能力大；② 使用安全，无燃烧、爆炸、腐蚀的危险，不污染环境；③ 价廉易得；④ 淬火工件不需要清洗；⑤ 容易实现机械化自动化。

在水中加入一些添加剂，可以改善水的冷却特性和冷却能力，从而形成下述一系列水质淬火剂。

食盐水溶液：5%的NaCl 水溶液的冷却特性比较理想，10%的NaCl 水溶液的冷却特性也还可以，浓度增大到15%时，冷却特性变坏，低温区的冷速太大。常用NaCl 水溶液的浓度为10%左右。

由于水中溶有NaCl，淬火时，水剧烈汽化，食盐微粒在工件表面析出并爆炸，不断破坏蒸汽膜的形成，所以最大冷速移到600 °C 左右，冷速可达到2 000 °C/s。故盐水的冷却能力比水大很多。

碱水溶液：常用浓度为10%或50%的NaOH 水溶液。浓度为10%的碱水，冷却特性较为理想，浓度提高到15%，冷速大增，但是马氏体区冷速过大。浓度为50%时，冷却特性较为理想，特别是96 °C 的50%NaOH 水溶液，冷却特性最为理想，所以这种浓度的碱水经常用于断面较大的、水淬易开裂而油淬不硬的碳素钢件，如碳素钢模具等。碱水淬火还有一大优点，就是工件表面非常光洁；缺点是有不好的气味，溅到皮肤上有腐蚀性，以及有老化变质问题，所以碱水不如盐水用得广泛。

用盐水或碱水淬火时，液温不能超过60 °C，但50%的NaOH 水溶液是例外。

2. 油

油也是一种常用的淬火介质，有植物油和矿物油两类。植物油，如豆油、芝麻油，冷却特性都比较理想，但容易老化，寿命短，价格高，故目前几乎被矿物油所取代。矿物油作为淬火介质有许多优点：① 冷速不大，冷却特性较好，故多用于合金钢淬火；② 闪点高，着火危险小；③ 黏度适当，工件损失小；④ 无腐蚀性；⑤ 来源充足，价格较低；⑥ 容易实现机械化、自动化。

油的牌号是按运动黏度的大小编制的。油的黏度越大，则闪点越高，使用温度也可越高。但是，黏度越大，流动性越差，因而气泡逸出速度和对流散热速度都变小。提高油温可使黏度减小，从而提高冷却能力。但是，油的使用温度必须低于闪点80～100 °C，以防着火。所以，淬火油的选用，主要考虑闪点和黏度，同时还要考虑冷却特性。

10#机油的冷却特性不太理想，低温区冷速偏大。20#机油则好些，50#机油更为理想。通常，10#、20#机油在80 °C 以下使用，20#机油用得最多。热油比冷油淬火性能好。总之，油的冷却能力比水小很多，但油的冷却特性比水好得多，所以油适用于合金钢淬火。

淬火油在长期使用以后会发生老化，即出现黏度增大、闪点升高、冷却能力下降的现象。这是由于淬火油经常与赤热工件、空气、工件带入的盐类、氧气皮及水分等接触，逐渐发生分解、氧化或聚合，使油分子变大。防止淬火油过早老化的办法是：① 防止淬火油过热，工件在油中要不断移动；② 避免用压缩空气搅动淬火油；③ 避免将水分带入油中；④ 经常捞除油渣及氧化皮，最好采用循环过滤和冷却淬火油。

低温盐浴或碱浴（第二类淬火介质）主要用于分级淬火和等温淬火。最常用的是50%KNO3+50%NaNO3 的硝盐浴，使用温度为150～500 °C。