1 特定工件淬火的最低和最高冷却速度分布线 
从普通机油和自来水的冷却速度分布（如图

1）可以看出，普通机油的冷却速度慢，因而

不少工件在其中淬不硬；而自来水的冷却速度又太快，以致于多数钢种不能在其中淬火。在
图中，自来水和普通机油之间有一个宽广的

"中间地带"，只有普通机油和自来水的工厂，

时常会遇到一些工件

"油淬不硬而水淬又裂"的麻烦，原因就在这里。可以推知，对于一种这

样的工件，如果将机油的冷却速度提高，该工件淬火硬度也会相应提高。我们假定，当机油
的冷却速度提高到图

2 中带齿线水平时，该工件刚好可以得到要求的淬火硬度。无疑， 冷

速更高，淬火硬度还将进一步提高。我们把它叫做允许的最低冷速分布线。同时，研究表明，
自来水引起淬裂和变形，是自来水冷却太快，尤其是钢件冷到其过冷奥氏体发生马氏体转
变的温度范围时受到的冷却太快的缘故。

 

于是又可以推知，如果能降低自来水的冷却速度，尤其是在工件冷到较低的温度以后的淬
火冷却速度，就可以减小工件淬裂的危险。假定自来水冷却速度降到图

3 中带齿线所示的水

平时，该类工件便不会再淬裂了，我们把这条线叫做此工件已确定条件下允许的最高冷速
分布线。

 

把图

2 和图 3 合在一起，可以得到该工件能同时获得前述三项淬火效果的淬火介质的冷却

速度分布范围，如图

4 所示。图中，只要所选的淬火介质的冷却速度分布曲线能全部落入这

两条曲线之间的区域内，不管是快速淬火油还是水溶性淬火液，也不管这些淬火介质的冷
却速度分布有何不同，上述工件在其中淬火都可以同时获得所希望的淬硬而又不裂的效果。

 

从另一角度说，有两种不同的淬火介质，它们的冷却速度分布有较大的差别。比如一种冷却
速度快，快到接近允许的最高冷却速度线的水平，而另一种冷却速度慢，慢到接近图中最
低冷却速度线的水平。但由于二者的冷却速度的分布都在允许的区域内，因而，二者都可以
选用。或者说，对上述工件淬火冷却而言，二者能同样获得满意的淬火效果。

 

事实上，淬火冷却过程在使钢淬硬的同时，还会使工件发生一定程度的淬火变形。传统的观
念认为，淬火冷却越快，工件的淬火硬度越高，淬火变形也越大；淬火冷却慢，淬火态硬
度不高，工件的淬火变形就越小。但是，实际的情况是大多数和比较大的淬火变形是由淬火
冷却偏慢，工件淬火硬度不足引起的。只有少数和较小的淬火变形是淬火冷却偏快，淬火硬
度偏高引起的。由于这样的原因，本文把淬火硬度高低和淬火变形大小结合起来加以考虑。

 

本文作者在《解决淬火变形问题的新方法》

[5]一文中，把钢的顶端淬火曲线改成钢的硬度-冷

速曲线，如图

5 所示。由钢件的淬火硬度，可以从图上确定一个冷却速度值（指能获得该淬

火态硬度的效果冷却速度）。根据特定工件淬火后的开裂、变形和硬度情况，图

5 中把冷却

速度四个区，分别为过快冷速区，适度冷速区，不足冷速区和过慢冷速区，表中列出了工
件获得的冷速在这些区域内的淬火效果。

 可以看出，只有在第 II，即适度冷速区冷却，工

件淬火后才能获得希望的淬火三效果。

 

  

图

5 按淬火冷却速度大小将端淬曲线分成四个区 

分区

 名称 区内淬火效果 

I 区 过快冷速区 硬度高、淬裂、变形 
II 区 适度冷速区 硬度高而均匀、无淬裂、变形小 
III 区 不足冷速区 硬度不足且高低不均，变形大 
IV 区 过慢冷速区 完全未淬硬，变形小