高速鋼刀具在淬火機床熱處理之前,通常處于退火狀態,其組織是索氏體十合金碳化物。刀具加熱至預熱溫度范圍時,發生第一次組織轉變,這時鐵素體開 始轉變為奧氏體,而合金碳化物溶解很少,在轉變成的奧氏體中含碳量和合金元素含量都很低。隨著淬火機床加熱溫度的升高,碳化物逐步向奧氏體溶解,從 而使奧氏體中含碳量及合金元素含量增加。隨著淬火機床加熱溫度的升高,溶解最快的是Cr,其次是W和Mo,較難溶解的是V的碳化物。溫度升到1100℃時,Cr元素幾乎全部由碳化物轉入奧氏體中;而以V為主的碳化物就難溶解得多,只有到1100 ~1250℃時,才有比較明顯的溶解。
淬火機床在正常淬火溫度下,淬火機床淬火時保留適量的未溶碳化物對提高刀具的耐磨性是非常必要的。當碳化物本身的尺寸細小、分布均勻、硬度越高,則鋼的耐磨性也越高。若淬火加熱溫度越低,鋼中的碳化物溶解就差,奧氏體中含碳量及合金元素含量就低,淬火機床淬火后就得不到高的硬度和熱硬性。相反淬火機床淬火加熱溫度過高及在此溫度下過分地延長加熱時間,則晶粒顯著長大,這就是過熱;溫度繼續升高則晶界首先熔化,這就是過燒。