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等温淬火 把钢件加热使其奥氏体化并均匀化后，迅速冷却到给定的贝氏体转变温区的某一温度，并在该温度保持一定时间使其进行等温转变，形成贝氏体组织然后取出置于空气中冷却的热处理工艺。等温淬火一般在300～500℃之间某一温度的盐浴或金属浴（铅浴）中进行，又称贝氏体淬火。
由于贝氏体转变是不完全的，故实际等温转变后空冷过程，尚有少量马氏体形成，故实际等温淬火组织应为贝氏体+少量马氏体+少量残余奥氏体的复相组织，这是一种强韧化组织。等温时间应包括由淬火温度至等温温度的冷却时间，均温时间和贝氏体转变时间。等温淬火后无需再进行回火。等温淬火主要用于C曲线远离纵轴的合金钢。
分级淬火 将奥氏体化并均匀化的工件淬入温度略高于（如有必要亦可稍低于）Ms点的恒温淬火剂（如低温盐浴，碱溶或油浴等）中保持一定时间，使工件心部和表面温度趋于均匀，但显微组织仍保持为奥氏体（或含有少量马氏体）然后取出空冷，在缓冷（空冷）条件下完成马氏体转变。故分级淬火产生的淬火应力很小，可以保证淬火质量，降低变形开裂倾向。
分级淬火的关键是正确选择淬火温度，分级温度和分级时间。分级淬火的奥氏体化温度比普通淬火高10~20℃，分级温度则取决于钢的淬透性、技术要求、工件的形状和尺寸等因素。一般情况下，高淬透性钢可选择MS+（30~40℃），为增大淬硬层深度，对于较大的工件可采用MS-（30~40℃）的温度，对于形状复杂、变形量要求严格的高合金钢工模具可采用两次或多次分级。分级温度应根据钢的C曲线，选择在过冷奥氏体稳定温区，防止非马氏体转变。分级淬火以不发生非马氏体转变、最终完全获得马氏体组织为目标。实验证明：分级淬火的冷却速度小于水，只适用于小型工件。
分级淬火后钢的性质与普通淬火大体相同，但由于接近Ms点时冷却曾一度中止，这段时间将使奥氏体发生陈化稳定，使淬火后残余奥氏体量增加，而使淬火后钢的性质稍有降低。