将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性HR-150型电动洛氏硬度计，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的***将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他***相比，马氏体硬度较高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
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降温出炉阶段：
6、井式炉无论渗碳后缓冷还是直接淬火，出炉温度均按炉子上区温度控制仪表为准。
7、直接淬火的零件可直接回火，轴杆状零件可进行热矫直，回火前应进行清洗防锈。
8、零件出炉时，先关掉电源，停电扇打开排气孔，关掉滴油器，再启动炉盖。
9、零件出炉后，金属材质热处理加工，立即关好炉门，重复零件入炉前的操作，达到渗碳温度，保温一定时间，再进第二炉工件。
金属材质热处理适用钢材广、渗速较快，操作简单，变形小，渗层脆性小但较薄，而气体渗氮表面硬度较高，渗层较厚，但操作周期长，渗层脆性较大。金属材质热处理生产应用中，两者都不同程度地受到限制。为发挥两种工艺的优点，并克服其不足本公司试验一种“金属材质热处理”工艺，即先用纯氨进体渗氮，形成化合物层和过渡层，然后再进体软氮化，形成氮碳化合物层，使工件表层获得较深且塑性较好的渗氮层。实践证明，金属材质热处理厂，金属材质热处理重现性好，操作简便，乐陵金属材质热处理，工件变形小，成本低，是一种有发展前途的工艺方法。
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