钢从奥氏体状态冷至Ms点以下所用的冷却介质叫做淬火冷却介质。淬火冷却介质冷却能力越大，钢的冷却速度越快，越容易超过钢的临界冷却速度，则工件越容易淬透，淬透层的深度越深。但是，冷却速度过大将产生巨大的淬火应力，易于使工件产生变形或开裂。650℃以上应当缓慢冷却，以尽量降低淬火热应力。650~400℃之间应当快速冷却，以通过过冷奥氏体最不稳定的区域，避免发生珠光体或贝氏体转变。在400℃以下Ms点附近的温度区域，应当缓慢冷却以尽量减小马氏体转变时产生的组织应力。

常用淬火冷却介质有水、盐水或碱水溶液及各种矿物油等，其冷却特性见表。

常用淬火冷却介质的冷却特性

水的冷却特性很不理想，在需要快冷的650~400℃区间，其冷却速度较小，不超过200℃/s，而在需要慢冷的马氏体转变温度区，其冷却速度又太大，在340℃最大冷却速度高达775℃/s，很容易造成淬火工件的变形或开裂。此外，水温对水的冷却特性影响很大，水温升高，高温区的冷却速度显著下降，而低温区的冷却速度仍然很高。因此淬火时水温应不超过30℃，加强水循环和工件的搅动可以加快工件在高温区的冷却速度。水虽然不是理想的淬火冷却介质，但其成本低，适用于尺寸不大、形状简单的碳素钢工件淬火。

浓度为10%的NaCl或10%的NaOH的水溶液可使高温区(500~650℃)的冷却能力显著提高，前者使纯水的冷却能力提高10倍以上，后者的冷却能力更高。但这两种水基淬火冷却介质在低温区( 200～300℃)的冷却速度也很快。

油也是一种常用的淬火冷却介质。目前工业上主要采用矿物油，如锭子油、全损耗系统用油、柴油等。油的主要优点是低温区的冷却速度比水小得多，从而大大降低了淬火工件的组织应力，减小变形和开裂倾向。油在高温区间冷却能力低是其主要缺点。但对于过冷奥氏体比较稳定的合金钢，油是合适的淬火冷却介质。与水相反，提高油温可以降低粘度，增大流动性，故可提高高温区间的冷却能力。但是油温过高，容易着火，一般应控制在60~80℃。

上述几种淬火冷却介质各有优缺点，均不属于理想的淬火冷却介质。水的冷却能力很大，但冷却特性不好；油冷却特性较好，但其冷却能力又低。因此，寻找冷却能力介于油、水之间，冷却特性近于理想淬火冷却介质的新型淬火冷却介质是人们努力的目标。由于水是价廉、容易获得、性能稳定的淬火冷却介质，因此目前世界各国都在发展有机水溶液作为淬火冷却介质。