剛接觸熱處理工藝的人很容易意識到，淬火劑的冷卻速度越快，工件的淬火變形越大。其實淬火介質的選擇并沒(méi)有那麼(me)簡單。

過(guò)度淬火變形成(chéng)爲問題，必須在工件不淬火、淬火硬度和硬化層深度滿足要求的前提下提出。因此，在任何特定條件下淬火的工件都(dōu)具有最合适的淬火介質冷卻速率範圍。冷卻速度過(guò)快會(huì)導緻淬火裂紋和過(guò)度淬火變形。冷卻速度太慢不僅會(huì)使工件硬化，而且由其引起(qǐ)的淬火變形通常更嚴重。

一般來說(shuō)，油性介質的冷卻速度較慢，而水性介質的冷卻速度可能(néng)很快。除了要注意介質的冷卻速度外，應用條件和方法對(duì)冷卻速度的影響是另一個必須注意的問題。與油性介質相比，水溫的變化對(duì)水性介質的冷卻特性影響更大。

因此，水介質特别适用于單件淬火和工件可以分散淬火的地方，如網帶爐。油性介質不僅适合單件應用，也适合同時(shí)淬火多件。大量的消費者理論表明，在滿足淬火要求的情況下，工件在油中淬火的淬火變形通常小于在水介質中淬火的變形。熱油淬火變形小。與油性介質相比，高壓氣體淬火或低溫鹽浴淬火的工件變形程度較小。油中淬火變形大，主要表現爲變形離散度大。我們認爲，主要原因是工件在水和油介質中淬火時(shí)，總要經(jīng)曆從汽膜階段到沸騰冷卻階段的過(guò)渡過(guò)程。這(zhè)種(zhǒng)缺陷也被稱爲水基和油性介質的“特征溫度問題”。

高壓氣體淬火或低溫鹽浴淬火都(dōu)沒(méi)有這(zhè)個問題。(詳見2006年第一至第六期出版的《淬火變形問題冷卻速率帶法分析與控制》。)雖然水基和油基介質得到了廣泛的應用，但我們仍然不了解它們的冷卻機理。最近的研究發(fā)現，在水和油介質中淬火和冷卻時(shí)，工件表面(miàn)的小面(miàn)積具有相等的厚度(稱爲“表面(miàn)點”)，而蒸汽膜階段的完成(chéng)與工件溫度值的表面(miàn)點之間沒(méi)有唯一的正對(duì)應關系。實驗中觀察到，在一定的溫度範圍内，同一工件上多個等效厚度相同的表面(miàn)點中，該點從覆蓋蒸汽膜的狀态變爲任何溫度下的沸騰冷卻狀态，但意味著(zhe)“不準确”，即具有相當大的随機性。由于一般的液态介質淬火冷卻三級劃分理論不能(néng)解釋這(zhè)一現象，我們提出了“液态介質淬火冷卻四級理論”。