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淬火时，对于直径或厚度大于5～8mm的碳素钢件，选用盐水或水冷却；合金钢件选用油冷却。双液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，先在水中快速冷却至300-400C，然后移人油中冷却。火焰表面淬火用和氧气混合的火焰到零件表面，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水向零件表面。
  火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件，如曲轴、齿轮和导轨等。表面感应淬火将钢件感应器中，感应器在一定的交流电的作用下产生磁场，钢件在磁场作用下产生感应电流，使钢件表面迅速加热(2-l0min)到淬火温度，这时立即将水到钢件表面。
  经表面感应淬火的零件，表面硬而耐磨，而心部保持着的强度和韧性。表面感应淬火适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。回火将淬火后的钢件加热到临界温度以下，保温一段时间，然后在空气或油中冷却。回火是紧接着淬火以后进行的，也是热处理的后一道工序。

调质将淬火后的钢件进行高温(500～600C)回火多用于重要的结构零件，如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的。细化晶粒，使钢件较高韧性和足够的强度，使其具有良好的综合力学性能。时效处理人工时效将经过淬火的钢件加热到100～160℃，经过长时间的保温，随后冷却。
  内应力，零件变形，尺寸，对精度要求较高的零件更为重要。自然时效将铸件露天；钢件(如长轴、丝杠等)海水中或长期悬吊或轻轻敲打要经自然时效的零件，好先进行粗加工。化学热处理将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中，通过加热、保温、冷却等，使介质中的某些原子渗入到钢件的表层，从而达到改变钢件表层的化学成分，使钢件表层具有某种特殊的性能。