单液淬火操作简单，易实现机械化、自动化。但由于单独用水或油、冷却特性不够理想，所以容易产生硬度不足或开裂等淬火缺陷。 ――双介质淬火
将钢件奥氏体化后，先浸入一种冷却能力强的介质中，在钢的组织还未开始转变时迅速取出，马上浸入另一种冷却能力弱的介质中，缓冷到室温。如先水后油、先水后空气等。双介质淬火如图19a中曲线2所示。
双介质淬火的优点是内应力小，变形及开裂少，缺点是操作困难，不易掌握，故主要应用于碳素工具钢制造的易开裂的工件，如丝锥等。 ――马氏体分级淬火
钢件奥氏体化后，随之浸入温度稍高或稍低于钢的上马氏体点的液态介质中，保持适当时间，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称为马氏体分级淬火，如图19b所示。
马氏体分级淬火的钢在淬火地点附近保温，使工件内外的温差减到最小，可以减轻淬火应力，防止工件变形和开裂。但由于盐浴的冷却能力较差，对碳钢零件，淬火后会出现非马氏体组织。因而马氏体分级淬火主要应用于淬透性好的合金钢或截面不大、形状复杂的碳钢工件。
――贝氏体等温淬火
钢件奥氏体化后，随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称为贝氏体等温淬火，如图19c所示。
贝氏体等温淬火的主要目的是强化钢材，使工件获得强度和韧性的良好配合，以及高硬度和较好的耐磨性。
贝氏体等温淬火可以显著地减少淬火应力：显著减少淬火变形．并能基本上避免工件的淬火开裂，故常用来处理形状复杂的各种模具，成形刀具等。
图19常用淬火方法的冷却示慈图
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a)1－单介质(单液)淬火 2一双介质淬火 b)马氏体分级淬火1－表面2－心部
c)下贝氏体等温淬火1－表面 2一心部
（4）钢的淬透性与淬硬性
淬火时，工件截面上各处的冷却速度是不同的。表面的冷却速度最大，越到中心冷却速度越小，图20a所示。如果加热工件表面及中心的冷却速度都大于该钢的临界冷却速度，则沿工件的整个截面都能获得马氏体组织，即钢被完全淬透了。如中心部分低于临界冷却速度。则表面得到马氏体，心部获得非马氏体的组织，如图20b所示，表示钢未被淬透。
图20工件淬硬层与冷却速度的关系
淬透性是指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性，它是反映钢在淬火时，奥氏体转变为马氏体的容易程度。因此，淬透性好的钢较淬透性差的便于整体淬硬。 钢的淬透性与钢临界冷却速度有密切的关系，临界冷却速度越低，钢的淬透性越好。所以，一切增加过冷奥氏体稳定性，降低临界冷却速度的因素(主要是钢的化学成分)都可以提高钢的淬透性。例如合金钢的淬透性比碳钢好。
淬透性是钢重要的热处理性能之一，其主要表现在两方面：
其一是淬透性好的钢，经淬火回火后，截面上组织均匀一致，综合力学性能好，如图21所示。因此，钢的淬透性对提高大截面零件的力学性能，发挥钢材潜力，具有重要的意义；
其二是淬透性好的钢，在淬火冷却时可采用比较缓和的淬火介质，减少工件淬火的变形及开裂倾向。
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图21 淬透性对调质后钢的力学性能的影响
a) 已淬透 b) 未淬透
淬硬性是指钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。钢的淬硬性主要取决于钢的含碳量。低碳钢淬火最高硬度值低，淬硬性差，高碳钢淬火最高硬度值高，淬硬性好。总之钢的淬硬性是用合理淬火后所能达到的最高硬度值来衡量的。淬硬性和淬透性是具有不同含义的两个概念。 （5）淬火缺陷
在热处理生产中，由于淬火工艺控制不当，常会产生下列缺陷。 ――氧化与脱碳
钢加热时，炉内氧化气氛与钢表面铁或碳相互作用，会引起氧化和脱碳。所谓氧化，是指铁的氧化，在工件表面形成一层松脆的氧化铁皮。氧化不仅造成金属的损耗，还影响工件的力学性能和表面质量。
所谓脱碳，就是气体介质和钢表面的碳起作用而逸出，使钢件表面含碳量降低的现象。脱碳会降低钢件表层的强度、硬度和疲劳强度。因此，对于弹簧、轴承和各种工具、模具等，脱碳是严重的缺陷。 ――过热与过烧
钢在淬火加热时，由于加热温度过高或高温停留时间过长，造成奥氏体晶粒显著粗化的现象，称为过热。若加热温度达至固相线附近，晶界氧化并开始部分熔化的现象称为过烧。 工件过热后，晶粒粗大，不仅降低钢的力学性能(尤其韧性)，也容易引起淬火的变形和开裂。过热可以用正火处理予以纠正；过烧后的工件只能报废。 ――淬火冷却畸变与开裂
由于淬火冷却时产生的淬火应力，使工件的尺寸、形状发生人们所不希望的变化称为淬火冷却畸变。当淬火应力过大，超过断裂强度时，在工件上形成裂纹称为淬火冷却开裂。
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畸变的工件可通过校正减少其变形，而开裂的工件只能报废。 ――硬度不足与软点
钢件淬火硬化后，表面硬度偏低的局部小区域称为软点，淬火工件的整体硬度都低于淬火要求的硬度时称为硬度不足。
产生硬度不足或软点的原因有：淬火冷却起始温度过低，冷却能力不够或表面脱碳等。一般情况下，可采用重新淬火来消除。(但淬火前要进行一次退火或正火处理)
5 钢的回火
钢件淬火后，再加热到Ac1点以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处
理工艺称为回火。
淬火处理所获得的淬火马氏体组织很硬、很脆，并存在很大的内应力，而易于突然开裂。因此，淬火必须经回火处理后才能使用。 淬火钢回火的目的：
――减少或消除工件淬火时产生的内应力，防止工件在使用过程中的变形和开裂。 ――通过回火提高钢的韧性，适当调整钢的强度和硬度。使工件达到所要求的力学性能，以满足各种工件的需要。
―― 稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变，从而保证工件的形状和尺寸不变，保证工件的精度。
（1）淬火钢在回火时组织与性能的变化
钢淬火后的组织是马氏体及少量残余奥氏体，它们都是不稳定的组织，都有向稳定的组织转变的倾向。但在室温下，原子活动能力很差，这种转变速度极慢。随着温度的升高，原子活动能力加强，组织转变便以较快的速度进行。由于组织的变化，钢的性能也发生相应的变化。
按加热温度的不同，淬火钢的组织转变可分为四个阶段。
1) 马氏体分解 当钢加热到约80～200℃时，其内部原子活动能力有所增加，马氏体中的过饱和碳开始以碳化物的形式逐步析出，使马氏体中碳的过饱和程度不断降低，同时，晶格畸变程度也减弱，内应力有所降低。
淬火马氏体中的碳，已经部分地从固溶体中析出并形成过渡碳化物，此时的组织称为回火马氏体。
马氏体的分解，使α—Fe中碳的过饱和程度有所降低，钢的硬度相应地也有所下降，但析出的碳化物对基体起着强化作用，所以，这一阶段仍保持高的硬度和耐磨性。又因为内应
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