高速钢刀具在淬火机床热处理之前,通常处于退火状态,其组织是索氏体十合金碳化物。刀具加热至预热温度范围时,发生第一次组织转变,这时铁素体开 始转变为奥氏体,而合金碳化物溶解很少,在转变成的奥氏体中含碳量和合金元素含量都很低。随着淬火机床加热温度的升高,碳化物逐步向奥氏体溶解,从 而使奥氏体中含碳量及合金元素含量增加。随着淬火机床加热温度的升高,溶解最快的是Cr,其次是W和Mo,较难溶解的是V的碳化物。温度升到1100℃时,Cr元素几乎全部由碳化物转入奥氏体中;而以V为主的碳化物就难溶解得多,只有到1100 ~1250℃时,才有比较明显的溶解。
淬火机床在正常淬火温度下,淬火机床淬火时保留适量的未溶碳化物对提高刀具的耐磨性是非常必要的。当碳化物本身的尺寸细小、分布均匀、硬度越高,则钢的耐磨性也越高。若淬火加热温度越低,钢中的碳化物溶解就差,奥氏体中含碳量及合金元素含量就低,淬火机床淬火后就得不到高的硬度和热硬性。相反淬火机床淬火加热温度过高及在此温度下过分地延长加热时间,则晶粒显著长大,这就是过热;温度继续升高则晶界首先熔化,这就是过烧。