淬火熱處理主要是指將鋼材從高溫奧斯田鐵區急速冷卻下來已獲得某一特定低溫組織，例如麻田散鐵、變韌鐵等。一般多利用水、油或低溫鹽浴來做此冷卻，但有時亦可利用風扇加速空氣冷卻來達到相同目的。

從鐵碳相平衡圖，我們知道一般碳鋼經過正常化或退火處理，其低溫組織為肥粒鐵及Fe  C碳化物共存組織。然而此類相變化為一原子擴散控制機構，其形成與冷卻時間有很大的關係。若冷卻時間很短之過飽和碳原子沒有足夠的時間擴散來西出碳化物，有兩種介穩狀態的組織可能產生。例如若急速冷卻至低溫狀態，則為一越過飽和碳原子之變形體心結構組織，又稱之為麻田散鐵組織。由於此二結構具有非常特殊之機械性質〈前者強度高具韌性，后者強度及硬度最高〉，因此有甚高之利用價值。

由於麻田散鐵或變韌鐵組織與其中之過飽和碳含量很有關係，而探量有與碳化物之析出速率有關，因此對不同碳含量之鋼材，必須採用不同之冷卻速率已獲的上述之二種組織。同樣對合金鋼，不同的合金元素與含量議會影響所需之冷卻速率。一般而言，填加合金元素，例如鉻、錳、鉬、鎳等，會延遲波來鐵之形成，因此我們可以利用較慢之冷卻速率來或的高硬度之麻田散鐵組織。換言之，亦即此類鋼材較易硬化，固有較佳之硬化能力。

******之淬火條件為在高溫時能很快地冷卻下來，避開波來鐵之形成，亦即避開鼻狀TTT曲線〈溫度─時間─相變化曲線〉之鼻端，然后再中溫時慢慢冷卻下來。如此一方面可獲得硬化效果，又可降低熱應力所造成之不力結果。對純水或鹽水，前者任務可以達到，可是后者卻無法達到，因此對形復雜之成品便不適用。而油淬火，雖然高溫之冷卻速率較水或鹽水為慢，然而其中溫冷卻速率也較慢，因此成品之散熱比較均勻，熱應力問題也較少。