工件经过分级淬火或等温淬火，无论是力学性能，还是变形、开裂倾向均比普通淬火的好。但是，由于分级淬火或等温淬火冷却介质的冷却能力有限，使得截面较大的工件分级淬火或等温淬火后达不到预期硬度和淬透深度。表3-29所示为常用钢分级淬火的临界尺寸，表3-30所示为几种钢等温淬火后的最高硬度和最大有效直径。如何使截面尺寸较大的工件也能实施分级淬火或等温淬火，人们在生产实践中创新了许多方法其中，复合分级或等温淬火即是之一。其操作要点：将工件正常淬火加热后，在一种比分级淬火或等温淬火冷却介质冷却速度快的介质中冷却到钢的Ms点以下15～30℃为止，立即转入分级淬火或等温淬火冷却介质中保持一定时间后空冷，然后按硬度需要进行回火。

表3-29 常用钢分级淬火的临界尺寸（单位：mm）

表3-30 几种钢等温淬火后的最高硬度和最大有效直径(www.daowen.com)

在冷却速度较快的介质中冷却，旨在使大量热散发在该介质中，以减少分级淬火或等温淬火冷却介质的温升和确保一定的淬硬深度。在冷却速度较快的介质中，产生的少量马氏体可作为分级淬火或等温淬火过程组织转变的结晶核心，从而加速其转变。

特别指出，这种复合分级或等温介质，可以是符合温度的熔融盐、熔碱液，也可以是符合温度的空气或其他气体。即工件加热后，快速冷却到一定温度（稍低于钢的Ms点），然后在符合分级或等温温度的浴炉、箱式炉或井式炉中等温保持均可。