上世纪90年代中，某汽车板簧厂在普通机油中淬材质为60CrMnBA，中间最大厚度17mm，两端最薄处7.5mm的载重汽车变截面板簧时，曾经发生过不少淬裂问题。也就在那段时间，在成都飞力弹簧厂的板簧生产线上，用15％PAG水溶液却又成功地处理了同样的变截面板簧，淬、回火硬度以及金相组织全部合格，经严格探伤检查都未发现任何淬火裂纹。

普通机油与15%今禹8-20的冷速对比

普通机油静止、搅动的冷速对比

15%今禹8-20不搅动与普通机油搅动的冷速曲线对比

是普通机油和所用15％的今禹8-20的冷却特性对比。仅凭冷却速度曲线，热处理行家也难以相信上述结果的。实际上，上述变截面板簧在普通机油中做淬火冷却时，所用淬火机一直在不停地摆动。而在上述PAG水溶液中淬火时，淬火机却始终保持在停止不动的状态。图4是上述普通机油中探棒静止不动，以及始终摆动状态下测出的两条冷却速度曲线。可以看出，摆动可以加快冷却效果。再把静止状态检测出的15％PAG淬火液的冷却速度曲线与摆动状态测出的普通机油的冷却速度曲线画在同一张图上，容易发现，摆动中普通机油的低温冷却速度比静止的15％今禹8-20水溶液的要快。这是在普通机油中淬裂而在冷却速度更快的水溶液中未淬裂的原因。

8 采用双（或者多）介质淬火等操作方法来解决特定的热处理问题。

水淬－油冷是最普通的例子。这类方法的思路是在工件的不同温度范围使用不同的淬火介质。高温阶段水冷却快，有利于防止过冷奥氏体发生珠光体转变，因此选择水来加以冷却。低温阶段油的冷却烈度比较缓和，能够防止工件发生淬火开裂，因此选择油来加以冷却。按照这种思路，高温阶段还可以选择PAG水溶液、盐水或者碱水等等。低温阶段可以选择快速淬火油、PAG水溶液、低温盐浴、浆状介质、风冷以及静止空冷等等。不同的搭配，就有不同的适用范围。图6是采用水淬－油冷，以及采用水淬－浆状介质冷却方法获得的冷却特性曲线图。双介质淬火中，水淬－油冷的难点有两个，一是工件从前一种介质向后一种介质的转移时间，另一个是转移操作。（a）和（b）的对比中，可以看出，由于浆状介质具有适当快的低温冷却速度，水淬－浆状介质冷却对转移时间的要求不那么苛刻。一般说，只要能解决好这一转移过程的操作和时间控制问题，双介质淬火法就可能在大生产中得到推广应用。分级淬火、间断淬火等方法，实质上也属于多介质淬火方法。

双液淬火的冷却速度曲线
a）水-普通机油b）水-浆状介质

三 关于液态淬火介质的第二个共性缺点

160℃硝盐浴与今禹Y15-II淬火油的冷速曲线对比

是某厂使用的一种快速淬火油与160℃低温盐浴的冷却特性对比。淬火油的冷却速度相当快：到300℃的时间11.2秒，300℃的冷却速度18℃/S。在淬火冷却的所有温度范围，160℃的低温盐浴的冷却速度都高于该快速淬火油。生产应用证明，多数工件在上述160℃低温盐浴中淬火后，变形程度比在上述快速油中淬火要小。在热处理行业，至今还有这样的说法：“淬火介质的冷却速度越快，工件的淬火变形就越大”。显然，上述生产实践与这种说法是不一致的。在上述快速淬火油中淬火变形更大的原因，是工件在淬火冷却过程中遇到了特性温度问题；而低温盐浴的特性温度高于工件的加热温度，冷却过程中就没有特性温度问题。

在淬火冷却过程中，放在不同位置的工件，以及同一工件的不同部位，因为冷却条件不同，会在不同时间遭遇特性温度麻烦，结果由此引起的淬火变形量就具有很大的分散性。这是特性温度问题引起的淬火变形的一个重要特点。是一种齿轮在220℃低温盐浴和120℃热油中淬火后的淬火变形情况对比。和盐浴淬火相比，热油淬火的变形程度大而且特别分散。除了引起淬火变形之外，包含特性温度问题的淬火冷却，还常常因为蒸汽膜阶段的冷却速度慢，而引起工件的淬火硬度不均。

100℃油浴与220℃盐浴的变形情况

凡是工件的入液温度高于介质的特性温度，而冷却的终止温度又低于介质的特性温度的淬火冷却过程，都会遇到特性温度问题。自来水的特性温度随着水温升高而迅速降低，会使工件上接触不同水温的部分遇到不同的特性温度问题。所以，在自来水中淬火，常常出现硬度不均和大的淬火变形。淬火油的特性温度比较稳定，即油温变化对油的蒸汽膜阶段的长短影响很小。因此，工件在油中淬火时，特性温度问题较小。

在最近发表的文章中，对液态淬火介质的特性温度问题已做了详细讨论，并指出了热处理生产中避开、克服或者减轻这一缺点的7种原则方法，可供参考。

四 淬火介质的研究开发历程就是克服这两个共性缺点的过程

虽然液态淬火介质都具有共性的两个缺点，在热处理生产中，过去使用，现在使用，将来还要大量使用它们。回顾中外冶金史，从寻找合适的淬火介质、研究开发新的淬火介质品种、创造新的淬火方法、采用各种工装具和相关设备等等，所有这些工作都与液态淬火介质共性的两个缺点密切相关。过去的多数工作，重点在克服液态介质的第一个缺点上。这是因为过去对热处理质量要求不很高，尤其是在淬火变形上。现在和将来的热处理，对工件的淬火变形提出了越来越高的要求。因此，我们认为，研究液态淬火介质的特性温度问题，开发和使用特性温度问题比较小的淬火介质，发展能减轻特性温度问题的不利影响的使用技术等工作，应当成为现在和今后一定时期的一项重要课题。

自来水是既清洁又廉价的冷却介质。任何场合，只要自来水能满足热处理要求，恐怕就不会再有人去寻找其他的冷却介质。按这个道理，一种新型的液态淬火介质是否能得到推广应用，关键是看它能否克服自来水的至少一个缺点。否则，就不如用自来水了。由此，有理由说，“能同时克服自来水的两大缺点，又有更宽的适用范围的新型淬火介质及其相关的配套技术”，是我们今后冷却技术研究开发工作共同的努力目标。