把亚共析钢加热到(α+γ)两相区内某一温度，保温一段时间，随后用淬火介质冷却的淬火工艺。又称亚温淬火、临界区淬火。在普通淬火与回火之间增加一次或多次亚临界淬火，可获得马氏体与一定数量细小均匀分布的铁素体的混合组织。由普通淬火一亚温淬火高温回火组成的3段热处理工艺，可以抑制高温回火脆性，降低脆性转化温度，提高钢的强韧性。亚临界淬火使钢的性能发生上述有益变化，其原因可能是：α相的弥散分布减小了引起回火脆性的磷、锑和锡等杂质元8素在晶界上的偏聚程度；钢的晶粒细化；碳化物的弥散程度增加。

低合金焊接结构钢(18MnMoNb钢)在第一次完全淬火之后再经第二次亚临界淬火，可以获得均匀分布的粒状铁素体与细小马氏体的混合组织，再经600^oC高温回火提高其韧性和塑性。对16Mn、16MnV钢也取得类似结果。亚临界淬火显著地提高了钢在：350℃时的热强性和塑性，改善了焊缝附近过热区的韧性，降低了脆性转化温度。对25Cr2Ni3Mo转子钢采用亚临界淬火，不仅可提高回火后的冲击韧性，降低回火脆性倾向和脆性转化温度，而且可以消除回火脆性状态下的晶间断裂倾向。此外，对45、40Cr、60Si2Mn钢进行亚临界淬火一回火时，亚临界淬火加热温度在Ac₃以下5～10℃时，冲击韧性出现极大值；低于或高于此温度淬火时，冲击韧性值均较低。