不同的模具钢有不同的淬火方法。 淬火是将工件加热、保温，然后在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬火介质中快速冷却。 淬火后，钢变硬，但同时变脆。 为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在室温以上、650℃以下的适当温度下保温一段时间，然后冷却。 这个过程称为回火。 退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”。 其中，淬火和回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。

热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程。 有时只有两个过程：加热和冷却。 这些过程是相互关联的，不能中断。 加热是热处理的重要工序之一。 金属热处理的加热方法有多种。 首先是使用木炭和煤作为热源，然后使用液体和气体燃料。 电的应用使供暖易于控制且无环境污染。 这些热源可用于直接加热，或通过熔盐或金属，甚至漂浮颗粒进行间接加热。

金属受热时，工件暴露在空气中，常发生氧化和脱碳现象（即钢件表面碳含量降低），对工件表面性能产生非常负面的影响。热处理后的零件。 因此，金属通常应在受控气氛或保护气氛、熔盐和真空中加热。 还可以通过涂覆或封装的方法进行保护加热。

加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一。 加热温度的选择和控制是保证热处理质量的主要问题。 加热温度随被加工的金属材料和热处理的目的而异，但一般加热到相变温度以上以获得高温组织。 另外，转变需要一定的时间。 因此，当金属工件表面达到所需的加热温度时，必须在此温度下保持一定的时间，使内外温度一致，金相组织转变才能完成。 这段时间称为保持时间。 采用高能量密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。

冷却也是热处理过程中不可缺少的步骤。 冷却方法根据工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。 一般情况下，退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度较快。 但由于钢种不同，有不同的要求。 例如，空气淬火钢可以以与正火相同的冷却速度进行淬火。

淬火目的

淬火的目的是使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体，获得马氏体或下贝氏体组织，然后结合不同温度的回火，大大提高钢的强度、硬度和耐磨性。 耐磨性、疲劳强度和韧性等，满足各种机械零件和工具的不同使用要求。 还可以采用淬火来满足某些特殊钢的铁磁性、耐腐蚀性等特殊的物理和化学性能。

淬火工艺

将金属工件加热到一定适当温度并保持一段时间，然后浸入淬火介质中快速冷却的金属热处理工艺。 常用的淬火介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可提高金属工件的硬度和耐磨性，因此广泛应用于各种工具、模具、量具及要求表面耐磨的零件（如如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。 通过不同温度的淬火和回火相结合，可以大大提高金属的强度、韧性和疲劳强度，并获得这些性能（综合力学性能）之间的协调，以满足不同的使用要求。 此外，淬火还可以使某些特殊性能的钢获得一定的物理和化学性能。 例如，淬火可以增强永磁钢的铁磁性，提高不锈钢的耐腐蚀性能。 淬火工艺主要用于钢件。 当常用钢被加热到临界温度以上时，其在室温下的全部或大部分原始组织将转变为奥氏体。 然后将钢浸入水或油中并快速冷却，随后奥氏体转变为马氏体。 与钢中的其他组织相比，马氏体的硬度最高。 淬火时的快速冷却会在工件内部产生内应力。 当达到一定程度时，工件就会扭曲、变形甚至破裂。 为此必须选择合适的冷却方法。 按冷却方式，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火四类。

影响淬火效果的重要因素、淬火工件的硬度要求及检测方法：

淬火工件硬度

淬火工件的硬度影响淬火效果。 淬火工件一般采用洛氏硬度计测试HRC硬度。 淬火薄硬钢板和表面硬化工件可用于测试HRA硬度。 对于厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒，可采用表面洛氏硬度计测试HRN硬度。

焊接中碳钢和部分合金钢时，热影响区可能发生淬火硬化，容易形成冷裂纹，焊接过程中应避免这种情况。

由于金属淬火后硬而脆，产生的表面残余应力会引起冷裂纹。 回火可作为消除冷裂纹而不影响硬度的手段之一。

淬火更适合厚度和直径较小的零件。 对于过大的零件，淬火深度不够，渗碳也存在同样的问题。 这时就应该考虑在钢中添加铬等合金来增加强度。

淬火是钢材强化的基本方法之一。 钢中的马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相（表1），因此淬火钢件可以获得高硬度和高强度。 但马氏体很脆，淬火后的钢件内部存在较大的淬火内应力，不宜直接应用，必须进行回火处理。

表1 钢中铁基固溶体的显微硬度值

淬火工艺的应用

淬火工艺在现代机械制造工业中得到广泛应用。 机械中的重要零件，特别是汽车、飞机、火箭所用的钢制零件，几乎全部经过淬火处理。 为了满足各种零件广泛不同的技术要求，开发了各种淬火工艺。 例如，根据被处理的零件，有整体淬火、局部淬火和表面淬火； 根据加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火（对于亚共析钢，这种方法也称为亚临界淬火）； 按冷却相变的内容分为分级淬火、等温淬火和低速淬火。

该过程包括三个阶段：加热、保温和冷却。 下面以钢材淬火为例，介绍上述三个阶段工艺参数的选择原则。