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本发明公开了一种不锈钢淬火冷却工艺,包括以下步骤:(1)缓冷:将不锈钢置于真空渗碳炉中,通入1?2bar氮气,不锈钢的温度由奥氏体温度降低至950?970℃;(2)快冷:通入6?8bar氮气,然后向真空渗碳炉的盘管换热器内注入12?16℃的冷却水,启动对流风机,不锈钢的温度降至40~50℃。本发明还提供了包括上述淬火冷却工艺的热处理方法及应用以及由热处理方法制备得到的不锈钢工件。本发明能够在不锈钢材料表面获得微米厚度的硬质层,使表面硬度增加,韧性相应有所降低,减少后续的内圆磨过程中因塑性变形导致的毛刺问题,极大改善和避免了毛刺问题;且人工成本与设备投资少。