雙液淬火法是將淬火工件自淬火溫度中取出，先在快速冷卻劑中冷卻，使其奧氏體急速過冷至接近于馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域，然后再在緩慢的冷卻劑中冷卻。一般是先水后油。

雙液淬火法的優(yōu)點是在奧氏體不穩(wěn)定區(qū)域快冷，而在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域內(nèi)進行慢冷。因而組織應(yīng)力與熱應(yīng)力都比較小，故這種淬火法可適用于淬透性不大的高碳鋼形狀復(fù)雜的工具淬火。但使用這種淬火法也有它的缺點。先是很難確定在種淬火劑中的停留時間。如果停留時間過長，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力過大，失去雙液淬火的意義；如果停留時間太短，就有可能在第二種冷卻劑中發(fā)生向珠光體類組織的轉(zhuǎn)變，因而達不到要求。有時表面雖然達到了馬氏體，但中心部分溫度仍高。余熱過多，這樣，當(dāng)工件由種冷卻劑中移入第二種冷卻劑中的一瞬間，就有可能發(fā)生由內(nèi)向外的加熱，造成不適當(dāng)?shù)谋砻婊鼗?。其次是零件自種冷卻液中取出放入第二種冷卻液中的一瞬間，工件各部分溫度是不均勻的，這又會造成淬火缺陷的產(chǎn)生。因此，采用這種方法淬火時，要求淬火工人具有足夠的經(jīng)驗和熟練的技巧，否則很難達到預(yù)期的目的。