淬火油是將金屬材料加熱到相變溫度以上，保溫一段時間后迅速地投入到介質中冷卻，得到馬氏體組織，這種操作過程稱為淬火。
淬火油是將金屬材料加熱到相變溫度以上，保溫一段時間后迅速地投入到介質中冷卻，得到馬氏體組織，這種操作過程稱為淬火。鋼在介質中冷卻是以3種不同的方式進行熱量傳遞的。
第一階段即蒸氣膜階段，這個階段的冷卻速度很低。隨著冷卻時間的延長，零件溫度不斷下降，蒸氣膜穩定性也逐漸降低，最后因蒸氣膜破裂而進入第2階段。
第二階段為沸騰階段。當蒸氣膜破裂并消失以后，使淬火介質直接與零件表面接觸，淬火介質就從零件上吸取大量的熱量。阻礙著淬火介質的流動，吸收了熱量的介質不斷逸出大量的氣泡，而新的介質繼續在零件周圍激烈沸騰，形成沸騰階段。這時冷卻速度最大。隨著零件溫度不斷下降，沸騰現象漸趨消失。當零件溫度低于淬火介質的沸點時，沸騰現象立即消失，便轉入第3階段。
第三階段為對流傳熱階段。零件經過沸騰階段，周圍淬火介質的溫度與零件溫度接近，而遠離零件處的介質溫度較低。由于零件周圍的淬火介質與其他地方的介質溫度不同，使淬火介質產生對流現象。對流傳熱階段的冷卻速度較慢。
淬火油特性溫度是指蒸氣膜破裂即沸騰階段開始的溫度相對應的時間為特性時間，是根據冷卻過程曲線描繪出來的，即根據冷卻曲線上部出現的明顯突區，沿突變區作兩條切線，切線相交點A為特性點，A點所對應的縱坐標（溫度坐標）為特性溫度、A點所對應的橫坐標（時間坐標）為特性時間。
對流起始溫度是指沸騰階段結束，對流起始階段開始的溫度，也是根據冷卻過程曲線描繪出來的，即沿冷卻曲線下部出現的突變區作兩條切線，切線相交點B為另一特性點，B點所對應的縱坐標（溫度坐標）即為對流階段起始溫度。這幾項指標是評價淬火油很重要的指標。
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