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、有無特殊要求等幾個方面，選擇符合要求的冷卻介質(zhì)十分重要。在生產(chǎn)實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，為減少變形和開裂傾向，堿浴和硝鹽浴多用于碳鋼及低合金鋼的分級及等溫淬火；氯化鹽則適合于高速鋼等材料的分級淬火。實踐證明采用堿浴、鹽浴和硝鹽浴作冷卻劑十分可行，該類介質(zhì)在冷卻過程中不發(fā)生物態(tài)的變化，冷卻時傳熱只靠對流作用，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裂，下面分別加以介紹。它們具有以下特性：
    ①熔點低、流動性強；
    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，減少氣體對環(huán)境的污染。
    常見的冷卻堿浴、鹽浴和硝鹽浴成分及使用溫度范圍見表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、不易開裂的特點。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，在實際熱處理過程中，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，提高了冷卻速度。長期使用后出現(xiàn)老化，表現(xiàn)形式為熔點升高、流動性變差，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，使其流動性增加，雜質(zhì)沉淀。表3-10為常見的幾種堿浴配比。
    表3-10    常見堿浴的特性

    堿浴的缺點為有較強的腐蝕性、對皮膚有損壞，因此生產(chǎn)現(xiàn)場要加擋板或罩子、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，同時也便于進行夾具的校正，經(jīng)處理的鋸片基體熱處理質(zhì)量穩(wěn)定，無需校正，變形量在0.1~0.2mm以內(nèi)。與國內(nèi)油冷的鋸片基體相比，鋸片具有強度高、使用壽命長、勞動強度低、工藝路線短等特點，因此具有推廣價值。
    (3)鹽與堿、硝鹽的混合液
    該類淬火介質(zhì)的使用溫度高于140℃，用于進行工件的淬火發(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，成本低、應(yīng)用的鋼的種類多。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為實際熱處理生產(chǎn)過程中應(yīng)用的主要混合液的配比情況。
    表3-11    常見堿浴和硝鹽浴的特點

    對于該類介質(zhì)溶液在冷卻過程中加以循環(huán)，則明顯提高冷卻能力的作用，產(chǎn)品質(zhì)量得到保障。同時流動性好，使用溫度范圍寬，高溫下冷卻速度快，常用作分級、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行適當(dāng)調(diào)整，亞硝酸鈉對氧化膜的生成和外觀質(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，含量低時則溶液的溫度不能升高，膜薄而色澤變淺。因此在工作過程中要注意觀察工件的表面顏色，發(fā)現(xiàn)問題及時對成分進行調(diào)整。
    除此以外還有的淬火冷卻劑如聚乙烯醇、聚醚水溶液、過飽和氯化鈣水溶液、二硝或三硝水溶液、AQ-251有機可溶性淬火劑。