预冷等温淬火又可称为淬火炉升温等温淬火，适用于淬透性较差的钢件或尺寸较大又必须进行等温淬火的工件，其过程是:为了避免自高温冷却至下贝氏体等温槽的过程中发生部分珠光体或上贝氏体转变，可采用两个温度的浴槽。其一温度较低，另一温度较高，相当于下贝氏体转变温度。但是二者的温度都高于Ms点。工件加热后先在较低温度盐浴中冷却，内外均温后再放入贝氏体等温淬火槽中进行等温转变，之后空冷，以得到下贝氏体组织。这种等温淬火法在生产中已得到了应用。
不同尺寸的工件在水中预冷的时间不同，可由实验确定。
预淬等温淬火
合金工具钢制造的工件，为了避免类回火脆性、减少残余奥氏体量及防止淬火变形或淬裂等，可对其进行预淬等温淬火。预淬等温淬火又可叫作复合淬火，其下艺过程是:工件奥氏体化后先淬冷至Ms点以下温度，待得到10%~50%马氏体时，再转移入温度高于Ms点的热浴中进行贝氏体等温淬火，最后空冷至室温。这样处理的工件，根据马氏体量的多少及上件的性能要求确定回火规程。当淬火炉马氏体量较少时，也可以不进行低温回火。
预先淬冷得到的马氏体可催化贝氏体转变，从而减少残余奥氏体数量。马氏体本身在等温淬火过程中也得到一定程度的回火，因而钢的强韧性较高。
5CrNiMo钢制的热作模具，有时为了提高韧性可进行如下规程的预淬等温悴火:模具800℃奥氏体化后，预淬到160~180℃的热浴中或油淬到150℃左右(钢的Ms点约230℃)，之后再在270~300℃进行2~3h的等温转变。经此处理后可得到马氏体、下贝氏体及残余奥氏体组织，再根据性能要求进行回火。
微变形淬火
有许多减小工件淬火变形的工艺方法，如马氏体分级淬火、贝氏体等温淬火等。微变形淬火系一种综合的工艺措施，包括预备热处理和淬火、回火工艺。在此，预备热处理的作用是得到细小、均匀的组织，为淬火作好准备。而淬火时，在保证淬透的前提下，采用更均匀、更缓慢的冷却方式.将热应力、相变应力减小到程度，以减小工件的淬火变形。
与原工艺相比较微变形淬火炉淬火热处理L艺的特点有三:(1)预备热处理是以调质代替了等温退火;(2)奥氏体化采用的是高温短时间加热;(3)淬火冷却采用的是预淬等温淬火(MS点约为300℃)方式。由于这三点的综合作用的结果，达到r微变形淬火的目的。
