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在淬火過程中，冷卻是實現熱處理目的的一個重要過程。為了保持真空熱處理過程中工件的優良特性，冷卻液的選擇、配方和冷卻過程非常重要。真空熱處理單元一般采用油冷、風冷。

油冷卻是一種具有成本效益的冷卻方法。在真空條件下，冷卻油的冷卻能力低于正常的大氣壓，主要是由于工件表面蒸汽膜的增厚，影響了冷卻油的冷卻能力。真空淬火油的冷卻強度遠低于普通淬火油。此外，淬火油的冷卻強度可以通過清洗氣體來調節油表面的氣壓。在保證工件硬化的前提下，應盡可能降低冷卻速度，以降低工件的應力和變形。

氣體冷卻可以更好地保持真空加熱工件的良好表面狀態，減少真空熱處理設備中冷卻液（真空淬火油）的空間，簡化真空淬火工藝。真空淬火主要考慮其冷卻速度，與氣體類型、氣體壓力、氣體流量和加熱設備結構有關。