分級淬火是將奧氏體化的工作迅速淬入溫度略高于Ms的冷卻介質中，稍事保溫，然后取出空冷至室溫，以完成馬氏體轉變，這種淬火方法稱為分級淬火。
分級淬火的加熱溫度可較一般淬火稍高一些，主要是使過冷奧氏體穩定性增加，并加大一些淬火溫度與分級溫度的溫差，以適當提高冷速，保證不發生高溫轉變。分級溫度通常選擇列略高于Ms溫度[Ms+(10~20) ℃]，等溫結束之后，取出工件在空氣或其他介質中緩慢冷卻。
分級等溫時間的確定：進入等溫槽之后的等溫時間t(min)應該使工件的中心和表面達到等溫槽的溫度即可，可以采用經驗計算，t=工件的有效加熱尺寸（mm）×系數α（min/mm），一般α取0.05~0.08。
