淬火冷卻介質(zhì)是影響淬火工藝和零件熱處理質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。生產(chǎn)實踐已經(jīng)證明，在齒輪熱處理過程中淬火冷卻介質(zhì)的選擇及應(yīng)用非常重要，如果選擇不當(dāng)，有可能導(dǎo)致齒輪的淬火質(zhì)量達不到產(chǎn)品的技術(shù)要求，甚至出現(xiàn)廢品。對此，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)及性能要求，正確選擇淬火冷卻介質(zhì)，不僅可以改善齒輪的金相組織，提高表面與心部硬度、淬硬層深度，而且還可以防止開裂并減少齒輪淬火變形，提高精度，減小加工余量，從而降低產(chǎn)品成本，提高齒輪熱處理質(zhì)量。
齒輪淬火冷卻介質(zhì)的選擇應(yīng)同時從以下五個方面加以考慮：鋼的碳含量，鋼的淬透性高低，齒輪的有效厚度，齒輪的形狀復(fù)雜程度，允許的變形大小。
當(dāng)前用于淬火冷卻介質(zhì)主要有各種淬火油、水溶性淬火冷卻介質(zhì)、高壓氣體、熔鹽及水（包括鹽水、堿水）等。表1為幾種淬火冷卻介質(zhì)的特性和使用范圍。
表1 幾種淬火冷卻介質(zhì)的特性和使用范圍
淬火冷卻介質(zhì)種類 | 特性 | 應(yīng)用范圍 |
水 | 劇烈冷卻介質(zhì)，工件易變形開裂，隨著水溫的升高，冷卻性能變緩 | 中碳碳鋼及 低碳鋼的馬氏體淬火 |
鹽、堿水溶液 | 冷卻時，蒸氣膜易破，冷速比水大 | 大型碳鋼工件 |
油 | 冷卻比水慢，易燃，有煙 | 中碳、低碳合金鋼等 |
水溶性淬火介質(zhì) | 冷速依其濃度變化，多逆溶性，高溫冷卻快，低溫慢，不燃燒，無污染 | 各種鋼鐵材料淬火 |
熔鹽 | 硝鹽混合物、混合堿浴 | 等溫分級淬火 |
高壓氣體 （N2、H2、Ar、He） | 在高壓氣體中淬冷可達到油的冷速， 由于冷卻均勻，工件變形小 | 合金鋼工件在真空爐中 加熱或低壓滲碳后淬火 |
下面講一下水：
水包括鹽水、堿水，適用于一些含碳量低、淬透性差且形狀簡單齒輪的調(diào)質(zhì)淬火和感應(yīng)加熱淬火等。
1.自來水
自來水既適于噴淋淬火，也適于浸液淬火，是最清潔、最廉價的淬火冷卻介質(zhì)，但因其冷速快，工件會產(chǎn)生巨大應(yīng)力，易產(chǎn)生變形與開裂。
例如，中碳鋼和中碳低合金鋼制造的形狀簡單的齒輪，可以使用自來水作為淬火冷卻介質(zhì)，其淬火水壓力一般為0.1～0.4MPa，水溫15～30℃時，同時加熱淬火的噴水冷卻時間tc可按下式計算：
tc=（1～2）th
式中，th——同時加熱淬火法的加熱時間（s）。
2.鹽水
淬火用鹽水，如德潤寶（Derunbao）淬火鹽水 （Aqua-rapid），它的主要作用在于縮短蒸氣膜階段， 加強溶液的冷卻作用。主要用于碳素鋼的淬火，能顯著提高其淬火硬度。由于使用淬火鹽水產(chǎn)品的牌號不同，可使淬火件得到銀色、淺灰色或黑色的表面。
