將金屬工件加熱到某一適當溫度並保持一段時間，隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用於各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齒輪、軋輥、滲碳零件等）。透過淬火與不同溫度的回火配合，可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度，並可獲得這些效能之間的配合（綜合機械效能）以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊效能的鋼獲得一定的物理化學效能，如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不鏽鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用於鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時，原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨後將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力，當其大到一定程度時工件便會發生扭曲變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。根據冷卻方法，淬火工藝分為單液淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火4類。 工件在一種介質中冷卻，如水淬、油淬。優點是操作簡單，易於實現機械化，應用廣 　　泛。缺點是在水中淬火應力大，工件容易變形開裂；在油中淬火，冷卻速度小，淬透直徑 　　小，大型工件不易淬透。 雙介質淬火　　工件先在較強冷卻能力介質中冷卻到300℃左右，再在一種冷卻能力較弱的介質中冷 　　卻，如：先水淬後油淬，可有效減少馬氏體轉變的內應力，減小工件變形開裂的傾向，可 　　用於形狀複雜、截面不均勻的工件淬火。雙液淬火的缺點是難以掌握雙液轉換的時刻，轉 　　換過早容易淬不硬，轉換過遲又容易淬裂。為了克服這一缺點，發展了分級淬火法。 分級淬火　　工件在低溫鹽浴或鹼浴爐中淬火，鹽浴或鹼浴的溫度在Ms點附近，工件在這一溫度停 　　留2min～5min，然後取出空冷，這種冷卻方式叫分級淬火。分級冷卻的目的，是為了使工 　　件內外溫度較為均勻，同時進行馬氏體轉變，可以大大減小淬火應力，防止變形開裂。分 　　級溫度以前都定在略高於Ms點，工件內外溫度均勻以後進入馬氏體區。現在改進為在略 　　低於 Ms 點的溫度分級。實踐表明，在Ms 點以下分級的效果更好。例如，高碳鋼模具在 　　160℃的鹼浴中分級淬火，既能淬硬，變形又小，所以應用很廣泛。