加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，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，真空热处理，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
过回火，这是由回火温度设置过高、控温系统故障误差或炉温过高时入炉造成，应当修正工艺温度，检修校核控温系统，不高于设置炉温装入。
脱碳，这是由原材料残留脱碳层或淬火加热时造成，预防措施为可控气氛加热，横沥真空热处理，盐浴加热，真空炉、箱式炉采用装箱保护或使用防氧化涂料：机加工余量加大2~3mm。
冷却不当，原因是预冷时间过长，冷却介质选择不当，寮步真空热处理，淬火介质温度渐高而冷却性能下降，搅拌不良或出槽温度过高等，措施：出炉、入槽等要快；掌握淬火介质冷却特性；油温60-80℃，东坑真空热处理，水温30℃C以下，当淬火量大而使冷却介质升温时，应添加冷却淬火介质或改用其它冷却槽冷却；加强冷却剂的搅拌；在Ms+50℃时取出。
实际热处理生产中除分级等温淬火工艺外连续冷却的情况为多。淬火需要得到马氏体组织速度必须大于临界冷却速度，零件表面冷却速度一般大于心部冷却速度。淬火油的选择原则之一：淬火既想得到马氏体，冷却速度必须大于临界冷却速度，又要考虑减少变形，防止裂纹，冷却速度必须适中，不可过大。根据钢冷却转变规律，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组织，在马氏体转变开始的危险区域，冷却速度必须慢下来以减少组织转变产生组织应力引起的变形甚至裂纹。
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