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有那么簡單。

過度淬火變形成為問題，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具有最合適的淬火介質冷卻速率范圍。冷卻速度過快會導致淬火裂紋和過度淬火變形。冷卻速度太慢不僅會使工件硬化，而且由其引起的淬火變形通常更嚴重。

一般來說，油性介質的冷卻速度較慢，而水性介質的冷卻速度可能很快。除了要注意介質的冷卻速度外，應用條件和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，水溫的變化對水性介質的冷卻特性影響更大。

因此，水介質特別適用于單件淬火和工件可以分散淬火的地方，如網(wǎng)帶爐。油性介質不僅適合單件應用，也適合同時淬火多件。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(xiàn)為變形離散度大。我們認為，主要原因是工件在水和油介質中淬火時，總要經歷從汽膜階段到沸騰冷卻階段的過渡過程。這種缺陷也被稱為水基和油性介質的“特征溫度問題”。

高壓氣體淬火或低溫鹽浴淬火都沒有這個問題。(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(xiàn)，在水和油介質中淬火和冷卻時，工件表面的小面積具有相等的厚度(稱為“表面點”)，而蒸汽膜階段的完成與工件溫度值的表面點之間沒有唯一的正對應關系。實驗中觀察到，在一定的溫度范圍內，同一工件上多個等效厚度相同的表面點中，該點從覆蓋蒸汽膜的狀態(tài)變?yōu)槿魏螠囟认碌姆序v冷卻狀態(tài)，但意味著“不準確”，即具有相當大的隨機性。由于一般的液態(tài)介質淬火冷卻三級劃分理論不能解釋這一現(xiàn)象，我們提出了“液態(tài)介質淬火冷卻四級理論”。