8 采用雙（或者多）介質(zhì)淬火等操作方法來解決特定的熱處理問題。
水淬－油冷是最普通的例子。這類方法的思路是在工件的不同溫度范圍使用不同的淬火介質(zhì)。高溫階段水冷卻快，有利于防止過冷奧氏體發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，因此選擇水來加以冷8 采用雙（或者多）介質(zhì)淬火等操作方法來解決特定的熱處理問題。
水淬－油冷是最普通的例子。這類方法的思路是在工件的不同溫度范圍使用不同的淬火介質(zhì)。高溫階段水冷卻快，有利于防止過冷奧氏體發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，因此選擇水來加以冷卻。低溫階段油的冷卻烈度比較緩和，能夠防止工件發(fā)生淬火開裂，因此選擇油來加以冷卻。按照這種思路，高溫階段還可以選擇PAG水溶液、鹽水或者堿水等等。低溫階段可以選擇快速淬火油、PAG水溶液、低溫鹽浴、漿狀介質(zhì)、風(fēng)冷以及靜止空冷等等。不同的搭配，就有不同的適用范圍。圖6是采用水淬－油冷，以及采用水淬－漿狀介質(zhì)冷卻方法獲得的冷卻特性曲線圖。雙介質(zhì)淬火中，水淬－油冷的難點(diǎn)有兩個(gè)，一是工件從前一種介質(zhì)向后一種介質(zhì)的轉(zhuǎn)移時(shí)間，另一個(gè)是轉(zhuǎn)移操作。從圖6（a）和（b）的對(duì)比中，可以看出，由于漿狀介質(zhì)具有適當(dāng)快的低溫冷卻速度，水淬－漿狀介質(zhì)冷卻對(duì)轉(zhuǎn)移時(shí)間的要求不那么苛刻。一般說，只要能解決好這一轉(zhuǎn)移過程的操作和時(shí)間控制問題，雙介質(zhì)淬火法就可能在大生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。分級(jí)淬火、間斷淬火等方法，實(shí)質(zhì)上也屬于多介質(zhì)淬火方法。

圖6 雙液淬火的冷卻速度曲線
a）水-普通機(jī)油b）水-漿狀介質(zhì)

三 關(guān)于液態(tài)淬火介質(zhì)的第二個(gè)共性缺點(diǎn)

圖7 160℃硝鹽浴與今禹Y15-II淬火油的冷速曲線對(duì)比

圖7是某廠使用的一種快速淬火油與160℃低溫鹽浴的冷卻特性對(duì)比。圖中，淬火油的冷卻速度相當(dāng)快：到300℃的時(shí)間11.2秒，300℃的冷卻速度18℃/S。在淬火冷卻的所有溫度范圍，160℃的低溫鹽浴的冷卻速度都高于該快速淬火油。生產(chǎn)應(yīng)用證明，多數(shù)工件在上述160℃低溫鹽浴中淬火后，變形程度比在上述快速油中淬火要小。在熱處理行業(yè)，至今還有這樣的說法：“淬火介質(zhì)的冷卻速度越快，工件的淬火變形就越大”。顯然，上述生產(chǎn)實(shí)踐與這種說法是不一致的。在上述快速淬火油中淬火變形更大的原因，是工件在淬火冷卻過程中遇到了特性溫度問題；而低溫鹽浴的特性溫度高于工件的加熱溫度，冷卻過程中就沒有特性溫度問題。
在淬火冷卻過程中，放在不同位置的工件，以及同一工件的不同部位，因?yàn)槔鋮s條件不同，會(huì)在不同時(shí)間遭遇特性溫度麻煩，結(jié)果由此引起的淬火變形量就具有很大的分散性。這是特性溫度問題引起的淬火變形的一個(gè)重要特點(diǎn)。圖8是一種齒輪在220℃低溫鹽浴和120℃熱油中淬火后的淬火變形情況對(duì)比。圖中，和鹽浴淬火相比，熱油淬火的變形程度大而且特別分散。除了引起淬火變形之外，包含特性溫度問題的淬火冷卻，還常常因?yàn)檎羝るA段的冷卻速度慢，而引起工件的淬火硬度不均。

圖8 100℃油浴與220℃鹽浴的變形情況

凡是工件的入液溫度高于介質(zhì)的特性溫度，而冷卻的終止溫度又低于介質(zhì)的特性溫度的淬火冷卻過程，都會(huì)遇到特性溫度問題。自來水的特性溫度隨著水溫升高而迅速降低，會(huì)使工件上接觸不同水溫的部分遇到不同的特性溫度問題。所以，在自來水中淬火，常常出現(xiàn)硬度不均和大的淬火變形。淬火油的特性溫度比較穩(wěn)定，即油溫變化對(duì)油的蒸汽膜階段的長(zhǎng)短影響很小。因此，工件在油中淬火時(shí)，特性溫度問題較小。
在最近發(fā)表的文章中，對(duì)液態(tài)淬火介質(zhì)的特性溫度問題已做了詳細(xì)討論，并指出了熱處理生產(chǎn)中避開、克服或者減輕這一缺點(diǎn)的7種原則方法，可供參考。
四 淬火介質(zhì)的研究開發(fā)歷程就是克服這兩個(gè)共性缺點(diǎn)的過程
雖然液態(tài)淬火介質(zhì)都具有共性的兩個(gè)缺點(diǎn)，在熱處理生產(chǎn)中，過去使用，現(xiàn)在使用，將來還要大量使用它們。回顧中外冶金史，從尋找合適的淬火介質(zhì)、研究開發(fā)新的淬火介質(zhì)品種、創(chuàng)造新的淬火方法、采用各種工裝具和相關(guān)設(shè)備等等，所有這些工作都與液態(tài)淬火介質(zhì)共性的兩個(gè)缺點(diǎn)密切相關(guān)。過去的多數(shù)工作，重點(diǎn)在克服液態(tài)介質(zhì)的第一個(gè)缺點(diǎn)上。這是因?yàn)檫^去對(duì)熱處理質(zhì)量要求不很高，尤其是在淬火變形上。現(xiàn)在和將來的熱處理，對(duì)工件的淬火變形提出了越來越高的要求。因此，我們認(rèn)為，研究液態(tài)淬火介質(zhì)的特性溫度問題，開發(fā)和使用特性溫度問題比較小的淬火介質(zhì)，發(fā)展能減輕特性溫度問題的不利影響的使用技術(shù)等工作，應(yīng)當(dāng)成為現(xiàn)在和今后一定時(shí)期的一項(xiàng)重要課題。
自來水是既清潔又廉價(jià)的冷卻介質(zhì)。任何場(chǎng)合，只要自來水能滿足熱處理要求，恐怕就不會(huì)再有人去尋找其他的冷卻介質(zhì)。按這個(gè)道理，一種新型的液態(tài)淬火介質(zhì)是否能得到推廣應(yīng)用，關(guān)鍵是看它能否克服自來水的至少一個(gè)缺點(diǎn)。否則，就不如用自來水了。由此，有理由說，“能同時(shí)克服自來水的兩大缺點(diǎn)，又有更寬的適用范圍的新型淬火介質(zhì)及其相關(guān)的配套技術(shù)”，是我們今后冷卻技術(shù)研究開發(fā)工作共同的努力目標(biāo)。