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由于變形溫度遠高于鋼的再結晶溫度，變形強化效果容易被高溫再結晶削弱，變形后至淬火前應嚴格控制停留時間，變形后應立即淬火冷卻。與一般熱處理相比，高溫變熱處理不僅可以提高鋼的抗拉強度和屈服強度，還可以提高鋼的塑性和韌性。

高溫變熱處理適用于一般碳鋼、低合金鋼結構零件、機械加工量小的鍛件或軋制材料，如連桿、曲軸、彈簧、葉片和各種農業機械零件。鍛軋余熱淬火是一種成功的高溫變熱處理工藝，該工藝已在我國柴油機連桿等調質部件的生產中使用。

變形溫度和變形量顯著影響高溫變形熱處理的強化效果。變形溫度高，變形至淬火停留時間長，容易發生再結晶軟化過程，削弱變形強化效果。因此，最終軋制溫度一般在900℃左右。變形量增加，強度增加，塑性降低。但當變形量超過40%時，強度降低，塑性增加。這是因為明顯的變形熱效應提高了鋼的溫度，加速了再結晶軟化過程。因此，當高溫變形熱處理的變形量控制在20%~40%之間時，具有最佳的拉伸、沖擊、疲勞性能和斷裂韌性。