淬火是热处理企业广泛采用的一种工艺。清洁、廉价的水淬代替高污染、高成本的油淬或聚合物水溶液淬火将成为这些企业的发展趋势。然而,由于高冷却速率水淬导致合金钢零件开裂的问题尚未解决,低冷却速率的油和聚合物水溶液在世界各国仍得到广泛应用。我们提出的“水-空气交替定时淬火”工艺和差分时间分级淬火工艺在我国已成功应用于各种大型合金钢零件的处理。在本文中,我们将介绍基于有限元模拟(FES)的这两种工艺设计中面临的问题:(1)影响淬火应力准确预测的主要因素(2) 确定优化过程的方法。通过两个工程实例,阐明了如何用FES解决合金钢零件的开裂问题。