高速钢的淬火温度一般均接近钢的熔点，如钨系高速钢为1210～1240℃，高钼系高速钢为1180～1210℃。淬火后一般需在 540～560℃之间回火3次。提高淬火温度可以增加钢的红硬性。为了提高高速钢的使用寿命，可对其表面进行强化处理，如低温氮化、硫氮共渗等。一种衡量红硬性的方法是先把钢加热至580～650℃，保温1小时，然后冷却，这样反复4次后测量其硬度值。
高速钢具回火的目的是使淬火马氏体转变为回火马氏体，消除残余奥氏体，降低和消除内应力，获得高的硬度、耐磨性和红硬性等，稳定尺寸和提高力学性能，满足其工作需要。一般回火温度为540～570℃，在100%KNO3盐浴中保温1～1.5h，由于高速钢回火时马氏体中析出弥散细小的W、Mo和V的碳化物，残余奥氏体在回火过程中转变为马氏体，因此具有“二次硬化”现象，应进行三次回火。
高速钢件的深冷处理工艺，包括以下步骤：(1)将已完成热处理并已冷却至室温的工件悬置于液氮液面之上20～35分钟，高价回收高速钢，或者放置于温度为-130℃～-120℃的低温环境中缓慢冷却并保温30～40分钟；(2)将工件浸放入液氮中进行深冷处理，温度为-196℃～-180℃；浸泡3～5小时；(3)将工件从液氮中直接取出置于起始温度为-130℃～-120℃的可程序控温的升温装置的环境中缓慢回温30～40分钟，再置于空气中回温至室温进行缓慢回温处理；(4)重复以上步骤2～3次；(5)将工件置于设定控制温度为200℃的马弗炉中回火1小时之后空冷至室温。处理时间短，处理设备相对便宜，处理效果更理想。
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