為了保證鋼中的奧氏體淬火后轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，根據(jù)零件的材質(zhì)、具體的形狀和大小、硬度的高低、有無(wú)特殊要求等幾個(gè)方面，選擇符合要求的冷卻介質(zhì)十分重要。在生產(chǎn)實(shí)踐中考慮到碳鋼的淬透性差，常采用水或水溶液作為冷卻介質(zhì)，合金鋼則選擇油冷，為減少變形和開(kāi)裂傾向，堿浴和硝鹽浴多用于碳鋼及低合金鋼的分級(jí)及等溫淬火；氯化鹽則適合于高速鋼等材料的分級(jí)淬火。實(shí)踐證明采用堿浴、鹽浴和硝鹽浴作冷卻劑十分可行，該類(lèi)介質(zhì)在冷卻過(guò)程中不發(fā)生物態(tài)的變化，冷卻時(shí)傳熱只靠對(duì)流作用，在高溫區(qū)有很快的冷卻速度，而在低溫區(qū)冷速較慢，用于大尺寸工件的工模具鋼等零件的淬火，能夠減少工件的變形和開(kāi)裂，下面分別加以介紹。它們具有以下特性：
    ①熔點(diǎn)低、流動(dòng)性強(qiáng)；
    ②黏度小、減少工件帶出的鹽溶液損失；
    ③不易老化、不腐蝕和便于清洗；
    ④不產(chǎn)生大量蒸氣，減少氣體對(duì)環(huán)境的污染。
    常見(jiàn)的冷卻堿浴、鹽浴和硝鹽浴成分及使用溫度范圍見(jiàn)表3-8所示。
    表3-8    低溫氯化鹽淬火介質(zhì)的成分和使用溫度

    (1)鹽浴、等溫分級(jí)淬火硝鹽浴
    氯化鹽低溫鹽浴多用于高速工具鋼、高合金鋼的淬火分級(jí)冷卻，其成分為氯化鋇、氯化鈉和氯化鉀的混合物。硝酸鹽（NaNO3和KNO3）和亞硝酸鹽（NaNO2和KNO2）以不同比例混合可得到不同熔點(diǎn)和不同冷卻能力的硝鹽浴，多用于合金工具鋼和模具鋼的淬火，也可用于厚度小于10mm以下的碳工鋼的冷卻，硝鹽浴具有工件變形小、硬度高、不易開(kāi)裂的特點(diǎn)。在工具鋼行業(yè)得到了十分廣泛的應(yīng)用。表3-8為低溫鹽浴淬火介質(zhì)的組成及使用溫度，表3-9為硝酸-鹽浴的組成及工作溫度。
    上述介質(zhì)配比不同則其溫度的使用范圍有較大差異，在實(shí)際熱處理過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)工件的材質(zhì)、技術(shù)要求、幾何形狀等合理選擇淬火介質(zhì)，確保工件的產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，使產(chǎn)品的變形最小，發(fā)揮出該材質(zhì)的特性。
    表3-9    硝酸-鹽浴的組成及工作溫度

    (2)堿浴
    堿浴具有較強(qiáng)的冷卻能力，淬火后的工件表面呈銀灰色，潔凈，如加入水則可顯著降低其熔點(diǎn)，提高了冷卻速度。長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)老化，表現(xiàn)形式為熔點(diǎn)升高、流動(dòng)性變差，導(dǎo)致冷卻能力降低，其原因在于堿浴吸收空氣中的二氧化碳，使一部分堿逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}，加上高熔點(diǎn)的鹽和氧化物等其他雜質(zhì)的帶入，以及溶液中水分的蒸發(fā)等。防止的措施為定期撈渣，補(bǔ)充新堿及水，加蓋減少堿浴與空氣的反應(yīng)，另外在堿浴中加入少量硝鹽，使其流動(dòng)性增加，雜質(zhì)沉淀。表3-10為常見(jiàn)的幾種堿浴配比。
    表3-10    常見(jiàn)堿浴的特性

    堿浴的缺點(diǎn)為有較強(qiáng)的腐蝕性、對(duì)皮膚有損壞，因此生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)要加擋板或罩子、安裝通風(fēng)裝置。赤熱的工件浸入后．堿浴會(huì)劇烈沸騰、飛濺，因此要求操作者要穿戴好勞保用品，堿浴主要用于淬透性差的碳鋼(T7～T12)的淬火，也可進(jìn)行65Mn、50CrV等材料制造的金剛石鋸片基體的淬火，使用效果很好，既可確保了基體的硬度符合技術(shù)要求，更重要的是減少了變形，同時(shí)也便于進(jìn)行夾具的校正，經(jīng)處理的鋸片基體熱處理質(zhì)量穩(wěn)定，無(wú)需校正，變形量在0.1~0.2mm以?xún)?nèi)。與國(guó)內(nèi)油冷的鋸片基體相比，鋸片具有強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度低、工藝路線(xiàn)短等特點(diǎn)，因此具有推廣價(jià)值。
    (3)鹽與堿、硝鹽的混合液
    該類(lèi)淬火介質(zhì)的使用溫度高于140℃，用于進(jìn)行工件的淬火發(fā)藍(lán)處理，可省去一道工序。冷卻后的零件具有變形小、光潔度好和有一定的抗銹蝕能力等特點(diǎn)，成本低、應(yīng)用的鋼的種類(lèi)多。多用于形狀復(fù)雜、要求變形小的碳素工具鋼、滲碳鋼、工具鋼和合金鋼零件等淬火。表3-11為實(shí)際熱處理生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用的主要混合液的配比情況。
    表3-11    常見(jiàn)堿浴和硝鹽浴的特點(diǎn)

    對(duì)于該類(lèi)介質(zhì)溶液在冷卻過(guò)程中加以循環(huán)，則明顯提高冷卻能力的作用，產(chǎn)品質(zhì)量得到保障。同時(shí)流動(dòng)性好，使用溫度范圍寬，高溫下冷卻速度快，常用作分級(jí)、等溫淬火用，低溫下冷卻緩慢，多用作要求變形小、形狀復(fù)雜的工模、模具鋼的淬火介質(zhì)。鹽浴中鹽和堿的含量比例可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，亞硝酸鈉對(duì)氧化膜的生成和外觀(guān)質(zhì)量影響較大，如含量高則氧化膜薄、抗銹蝕能力減弱；而含量降低氧化膜增厚、氧化層疏松而易剝落。假如氫氧化鈉的含量高，則生成的氧化鐵沉積在工件表面上呈紅色，含量低時(shí)則溶液的溫度不能升高，膜薄而色澤變淺。因此在工作過(guò)程中要注意觀(guān)察工件的表面顏色，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)對(duì)成分進(jìn)行調(diào)整。
    除此以外還有的淬火冷卻劑如聚乙烯醇、聚醚水溶液、過(guò)飽和氯化鈣水溶液、二硝或三硝水溶液、AQ-251有機(jī)可溶性淬火劑。