那些剛接觸熱處理工藝的人都具有以下知識：淬火劑的冷卻速度越快，工件的淬火變形就越大。實際上，淬火介質的選擇不是那么簡單。過度的淬火變形成為問題，必須在不對工件進行淬火的前提下提出，并且能夠滿足淬火硬度和硬化層的深度。因此，在任何特定條件下淬火的工件具有最合適的淬火介質冷卻速率等級。冷卻速度太快會導致淬火裂紋和過度的淬火變形。太慢的冷卻速度不僅不能使工件硬化，而且由它引起的淬火變形問題通常更加嚴重。

一般而言，油性介質的冷卻速度較慢，而水性介質的冷卻速度可能非?？?。除了注意介質的冷卻速度之外，施加條件和施加方法對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，水溫變化對水性介質的冷卻特性影響更大。因此，水性介質特別適用于單件式淬火以及工件可以分散和淬火的地方，例如網(wǎng)帶爐。油性介質不僅適用于單件式應用，還適用于將多件一起淬火。大量的消費者理論表明，在可以滿足淬火要求的條件下，油中淬火后工件的淬火變形通常小于水性介質中的淬火變形。熱油淬火變形較小。與油性介質相比，通過高壓氣體淬火或在低溫鹽浴中淬火淬火的工件的變形程度更小。油中的淬火變形大，主要表現(xiàn)為變形的分散程度大。

研究原因，我們認為主要原因是當工件在水性和油性介質中淬火時，總是經(jīng)歷從汽相膜階段到沸騰冷卻階段的過渡過程。該缺點也稱為水基和油性介質的“特征溫度問題”。高壓氣體淬火或在低溫鹽浴中淬火不存在這種問題。當然，水性油性介質已經(jīng)使用了很長時間，但是我們?nèi)匀徊涣私馑鼈兊睦鋮s機理。最近的研究發(fā)現(xiàn)，在水和油性介質中進行淬火和冷卻時，工件表面上的小面積區(qū)域具有相等的厚度（稱為“表面點”），蒸汽膜階段的完成和溫度的升高。表面點它們之間沒有單一和正向的對應關系。實驗觀察到的是，在一定溫度范圍內(nèi)，同一工件上具有相同等效厚度的多個表面點中，該點在什么溫度下從汽化膜隱藏狀態(tài)變?yōu)榉序v冷卻狀態(tài)，但沒有。準確，即具有相當大的隨機性。由于有關液體介質淬火和冷卻的三階段區(qū)分的一般理論不能解釋這種現(xiàn)象，因此我們提出了“液體介質淬火和冷卻的四階段理論”。

與當今一般的三階段區(qū)分相比，四階段理論增加了“中心階段”。正是由于中央臺的存在，才引起所謂的特征溫度問題。使用四階段理論已經(jīng)開發(fā)了一些技巧方法。選擇這些技能不僅可以控制中央臺上顯示的溫度范圍，還可以使工件的任何特定部分在設定的時間范圍內(nèi)完成其中央臺過程?；谒碾A段理論知識了解工件的淬火和冷卻過程，并在工件冷卻的中心階段使用相關技能控制淬火和冷卻技能被稱為“精細淬火和冷卻技能”。我們希望通過熱處理行業(yè)的多方面參與以及從易到難的推廣和使用，精細的淬火和冷卻技術能夠逐漸變得更加完善。

將來，使用精細淬火和冷卻技術可能會抑制水基和油基淬火介質的特征溫度問題。在不久的將來，選擇油性或什至水基的工件淬火，淬火變形水平很可能會降低到高壓氣體淬火和低溫鹽浴淬火的水平。 （有關四階段理論和精細淬火和冷卻技巧的詳細內(nèi)容，請參閱：《熱處理技巧和設備》雜志2006年第6期，并不斷發(fā)表10篇文章）。當時，已經(jīng)在國內(nèi)熱處理行業(yè)中推廣并使用了鍛件的等溫正火。與普通風冷正火相比，等溫正火可以獲得更優(yōu)異，更均勻的制備組織。等待具有忽略它的效果。等溫正火的等效方法也可以用來解決這個問題。做好這項工作的關鍵還在于選擇合適的早期快速冷卻介質。