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奥氏体化期间，刀具钢中的碳化物逐渐溶解，释放出碳和铬，分布到钢基体中。从而使刀具在完成热处理之后，获得很高的硬度和良好的抗腐蚀性能。

刀具钢中足够数量的碳化物溶解充分后，必须急速冷却钢材，以保持此状态（称为淬火）。淬火过程中，钢的基体组织由奥氏体转变为马氏体，因此提高了硬度。

高温状态下刀具钢中存在的奥氏体有一部分在淬火时没有转变，以残余奥氏体的形式留在材料中。残余奥氏体在成品刀片的微观组织中属于软而韧的部分。

淬火之后，刀具钢必须回火，以便提高钢的韧性。