Швидкість охолодження при загартуванню повинна забезпечити отримання структури мартенсіту. Для цього охолодження повинно вестися зі швидкістю більше критичної швидкості гарту.

Якщо швидке охолодження не буде забезпечено, то в сталі вийдуть інші структури: троостит, сорбіт або перліт, і вона не придбає бажану твердість і міцність.

Однак велика швидкість охолодження необхідна не при всіх температурах.

В нижньому інтервалі температур 300-200° швидкість охолодження може бути менше критичної швидкості гарту, так як при будь-якій швидкості, іноді навіть і на повітрі, аустеніт буде перетворюватися в мартенсит.

З цих міркувань охолоджуючої рідини зовсім необов'язково мати великий охолоджуючої здатністю в інтервалі 300-200°.

Велика швидкість охолодження у виробах складної форми або в деталях з високо вуглецевої або легованої хромом та іншими елементами може викликати лише внутрішні напруги, які призводять часто до закалочным тріщин.

Всі вживані в практиці загартування охолоджуючі середовища забезпечують бажане швидке охолодження в інтервалі температур 600-550° і більш повільне охолодження в інтервалі температур 300-200°, що видно з табл. 11.

Таким чином, для того щоб вибрати охолодну середу для сталі при загартуванню, необхідно охолоджуючу здатність різних середовищ в інтервалі 650-550° порівняти з критичною швидкістю гарту, яка визначається хімічним складом сталі.

З усіх вуглецевих сталей найменшу критичну швидкість загартування має сталь з вмістом вуглецю 0,9% (V_крит 400 град/сек).

Найбільша критична швидкість загартування

Найбільшу критичну швидкість загартування (V_крит 1200 град/сек) мають низьковуглецеві сталі з вмістом вуглецю менше 0,3%.

Інші вуглецеві сталі мають критичну швидкість загартування 400-600 град/сек.

Тому всі вуглецеві сталі з вмістом вуглецю більше 0,3% гартуються у воді.

Низьковуглецеві сталі з вмістом вуглецю менше 0,3% взагалі не гартуються.

Більшість легованих сталей має критичну швидкість загартування менше 120 град/сек і тому гартується в маслі.