高速鋼的淬火是為了獲得高合金的奧氏體，淬火后獲得高合金的馬氏體，具有高的抗回火穩(wěn)定性，在高溫回火時(shí)析出彌散合金碳化物產(chǎn)生二次硬化，使鋼具有高的硬度和熱硬性。由于高速鋼中有大量的鉻、鎢、鉬及釩的合金碳化物，因此只有在很高的加熱溫度下，才能使這些合金碳化物較快較多地溶解于奧氏體中。 但必須注意淬火加熱溫度不能過(guò)高，溫度過(guò)高會(huì)使碳化物形狀發(fā)生畸變，長(zhǎng)大成角狀，并優(yōu)先沿晶界擴(kuò)展，進(jìn)而構(gòu)成網(wǎng)狀，這就是過(guò)熱；如果溫度再高，由于合金元素的分布不均勻，會(huì)導(dǎo)致晶界熔化，從而出現(xiàn)鑄態(tài)組織特征，主要為魚(yú)骨狀共晶萊氏體及黑色組織，這就是過(guò)燒。過(guò)燒和嚴(yán)重過(guò)熱的鋼脆性很大，不能使用。此外，淬火加熱溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致奧氏體晶粒粗大。
高速鋼導(dǎo)熱性差，工件不容易熱透，淬火加熱前必須進(jìn)行預(yù)熱。根據(jù)鍛件的形狀和要求可分別選用一次預(yù)熱或多次預(yù)熱。一次預(yù)熱適用于形狀簡(jiǎn)單或開(kāi)裂變形可能性小的、尺寸不大的刀具，其加熱溫度為800-850℃,保溫0.4-lmin/mm (鹽浴爐），含Co高速鋼的預(yù)熱溫度可適當(dāng)提高至950℃。二次預(yù)熱適用于大型刀具及形狀復(fù)雜的刀具，***次預(yù)熱的加熱溫度為550-650℃，保溫系數(shù)為0.8-1min/mm (鹽浴爐）；第二次預(yù)熱為800-850℃，0.4-1 min/rmn (鹽浴爐）。三次預(yù)熱適用于形狀極為復(fù)雜，易變形開(kāi)裂的大型刀具，***次和第二次預(yù)熱與前相同，第三次預(yù)熱加熱溫度為1050-1100℃，保溫時(shí)間與淬火加熱時(shí)間相同。三次預(yù)熱工序復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差，很少采用。
高速鋼在正常溫度加熱淬火后，組織有如下特征：晶粒度為9-10級(jí)，馬氏體為隱針馬氏體和細(xì)針馬氏體，殘留奧氏體分辨不清，碳化物未開(kāi)始長(zhǎng)大，也沒(méi)有角狀化。如果淬火加熱溫度過(guò)低，大量的碳化物未溶，就會(huì)形成欠熱組織。
高速鋼淬火加熱保溫時(shí)間確定的基本原則是：一定量碳化物溶入奧氏體，而奧氏體晶粒不長(zhǎng)大。對(duì)于一定的淬火溫度，有一個(gè)合適的保溫時(shí)間。高速鋼的保溫時(shí)間控制很?chē)?yán)格，一般是以秒來(lái)計(jì)算與控制的。通常以工具的有效厚度乘以加熱系數(shù)來(lái)計(jì)算，在鹽浴爐中1150-1240℃加熱時(shí)可選用10-12s/mm；在1250-1300℃加熱時(shí)可選用8-12s/mm。
高速鋼的冷卻很重要，從確保在冷卻過(guò)程中碳化物不從奧氏體中析出、保證***好的合金化程度的角度來(lái)說(shuō)，冷卻速度應(yīng)該越快越好；但從避免工件產(chǎn)生開(kāi)裂和減少畸變的角度來(lái)說(shuō)，冷卻速度越慢越好。實(shí)際生產(chǎn)往往都是在保證淬火硬度的前提下，盡量緩慢冷卻，以免產(chǎn)生廢品。高速鋼工具***常采用的冷卻方式是分級(jí)淬火。根據(jù)鍛件的形狀和要求可分別選用一次分級(jí)或多次分級(jí)淬火的方法。對(duì)于淬火后變形和開(kāi)裂傾向不嚴(yán)重的工具可采用在580-600℃一次分級(jí)淬火。一次分級(jí)淬火應(yīng)用比較廣泛，大約有80%的高速鋼工具是采用一次分級(jí)淬火的。當(dāng)尺寸較大（有效厚度在40mm以上）或形狀比較復(fù)雜的工具，可采用二次分級(jí)淬火。一般情況下，二次分級(jí)淬火是先在580-600℃鹽浴中保持一段時(shí)間后，再轉(zhuǎn)人350-400℃硝鹽中冷卻，分級(jí)保溫時(shí)間可與加熱時(shí)間相近。
從減少工具淬火畸變防止開(kāi)裂的角度來(lái)說(shuō)，等溫淬火更有利。進(jìn)行等溫淬火的鍛件應(yīng)先在分級(jí)鹽浴中冷卻，然后再冷到貝氏體區(qū)作等溫停留。等溫溫度通常是240-260℃,等溫時(shí)間為1-4h。
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