Процесс охлаждения металла после высокотемпературной обработки происходит в несколько этапов: 1

1. Плёночное кипение. 1 На первых стадиях охлаждения разность между температурами металла и охлаждающего потока велика, поэтому происходит бурный процесс парообразования. 1 Пузырьки пара создают сплошную паровую плёнку, которая отделяет поверхность металла от охлаждающей среды. 1 Скорость охлаждения при этом понижена и составляет 70–80 °С/сек. 1
2. Пузырьковое кипение. 1 Снижение температуры охлаждаемой поверхности до 800–700 °С обеспечивает переход к пузырьковому кипению. 1 При этом скорость охлаждения увеличивается до 90–100 °С/сек. 1
3. Конвективный теплообмен. 1 Дальнейшее охлаждение приводит к переходу на конвективный теплообмен между охлаждаемой поверхностью и средой. 1 Скорость охлаждения снижается до 50–70 °С/сек. 1

Скорость охлаждения зависит от среды, в которой находится металл: воды, воздуха, масла, раствора соли. 2 Минимальная плотность у воздуха, поэтому раскалённый материал в такой среде охлаждается медленно. 2 Самая плотная среда — солевой раствор, она интенсивно поглощает тепло. 2

В зависимости от поставленных целей, после охлаждения можно получить феррито-карбидную смесь, бейнитную, мартенситную или комбинированную структуру. 1