本发明提出了一种厚大件淬火过程不同部位冷却速率及组织影响的研究方法，属于金属淬火处理技术领域，试验设备：由汽缸、夹具、加热室、保温室、淬火区、温控系统、电阻加热系统、测温装置、水冷循环系统组成，所述汽缸固定于加热室上方同时与夹具相连接，所述加热室由控温系统控制电阻加热系统给样品加热，加热室下方为保温室，所述保温室下有开口通往淬火区；试验材料：厚大金属件。本发明通过实验来模拟厚大件在淬火过程中不同部位的冷却速率曲线和各冷却速率下的组织的晶粒尺寸、显微硬度等力学性能，进而能找到最合适的淬火处理参数得到所需要的组织性能，减少研究成本。