冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，真空热处理，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
根据钢冷却转变规律，高埗真空热处理，希望在临界区域温度时冷却速度大，尽快通过C曲线的鼻子区域，以免转变成珠光体或贝氏体***，在马氏体转变开始的***区域，冷却速度必须慢下来以减少***转变产生***应力引起的变形甚至裂纹。双液淬火先在水中淬火然后转到油中冷却的道理即是如此。单液淬火即要求冷却介质具备这样的冷却特性：临界区域温度时冷却速度快，***区域温度时冷却速度要慢下来。淬火油的选择原则之二：高温时快冷低温时慢冷，兼顾硬度与变形的要求。
与常规热处理相比，真空热处理加工技术可同时实现无氧化、无脱碳、无渗碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脱脂除气等作用，从而达到表面光亮净化的效果。
其实，真空热处理加工技术在国外应用的较早，美国和日本在1968年，东城真空热处理，先后研制出真空淬火油和水剂淬火介质，从而，寮步真空热处理，真空淬火技术在热处理行业得到迅速发展，从单室炉发展到了多组合机群，从一般的真空淬火发展到高压气淬、真空水剂淬火、真空渗碳、真空碳氮共渗及多元共渗等。
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