高温变形淬火是将钢或工件毛坯加热至稳定奥氏体区淬火工艺将钢材加热到，保温适当时间，然后在再结晶温度以上进行变形淬火的热处理工艺。这种方法可以增加钢的强度，提高塑性和韧性，降低对回火脆性的敏感性，提高低温环境下的抗脆性断裂能力。某些钢材经高温形变淬火后，与普通热处理相比，抗拉强度可提高10%～30%，塑性可提高40%～50%。一般这种热处理可用于非合金钢和低合金钢。已应用于各种锻件的回火。
高温变形淬火工艺对钢材没有特殊要求，在碳钢和低合金钢上都可以实现。另外，由于变形温度高，容易变形，可在一般锻轧设备上进行变形，因此比低温变形淬火应用更为广泛。
经高温形变淬火后，该钢的拉伸性能可达：抗拉强度2058~，屈服点1862~，延伸率70%~10%，断面收缩率25%~40%。与普通热处理相比，高温形变淬火可使钢的拉伸性能提高10%～30%，有时可达40%，塑性提高40%～50%。高温形变淬火对钢有良好的强韧化作用。可有效提高复杂应力下工件工作的可靠性。
高温形变淬火还可以显着提高钢的冲击韧性。在排除非马氏体组织的情况下，高温变形淬火可以降低不可逆回火脆性，消除可逆回火脆性。
高温变形淬火对钢的疲劳极限也有良好的作用。例如，55Si2和钢经过高温形变淬火和300℃回火后，其疲劳极限分别为 和 ，而普通热处理后的疲劳极限分别为 和 ，即疲劳极限提高了20%左右。此外，高温形变淬火还可以提高钢的热强度、断裂韧性和裂纹扩展功。
工艺参数对高温变形淬火的强韧化效果影响很大。因此，选择合适的工艺参数尤为重要。高温变形淬火的工艺参数包括：变形温度、变形量、淬火前变形后停留时间、变形淬火后回火温度。
(1)变形温度。变形温度越低，变形淬火后的强度越高。从提高钢的强度的角度考虑，变形温度应尽可能低，以防止高温变形后和淬火前（或高温变形时）奥氏体再结晶。影响高温变形淬火的强韧化效果。
(2)变形量。高温变形淬火时，变形量与钢的强韧性效果之间的关系较为复杂。常因钢的化学成分不同而分为两类：一类是随着高温形变淬火时变形量的增加，钢的强度、塑性逐渐增大，这类钢如、拉伸性能与变形的关系。高温变形淬火时，当变形量为25%～40%时，钢的强度和塑性最佳。随着变形量继续增加，拉伸性能下降，即存在一个最佳变形量。对于一般钢来说，高温变形淬火时的最佳变形量为25%～40%，强韧化效果达到极值。上述现象是由于钢在高温形变淬火时的形变强化与形变过程中或形变后淬火前奥氏体的再结晶弱化的综合作用造成的。
Cr、Mo、W、V、Mn、Ni、Si等合金元素延缓奥氏体的再结晶过程。因此，如果钢中含有大量这些元素，即使高温变形量很大，再结晶也不容易进行。因此，强韧化效果随变形量的增加而增加。相反，在含有其他成分的钢中，当变形量较小时，变形强化起主导作用。因此，随着变形量的增大，强化效果增大；超过最佳变形量后，随着变形量增大淬火工艺将钢材加热到，奥氏体再结晶弱化起主导作用，强化效果随之降低。
(3)变形后淬火前的停留时间。高温形变淬火过程中，形变后和淬火前的停留时间对钢的强化效果有影响，其效果取决于钢的成分。一般规则是：碳钢和低合金钢变形后要求立即淬火；中合金钢允许停留一段时间；而对于高合金钢来说，为了获得最佳的机械性能，变形后必须有较长的时间。停留。
(4)回火温度。高温变形淬火后必须进行回火处理，回火工艺根据工件的用途不同而不同。高强度结构件可低温（100~200℃）回火，要求塑性高。在低温或高温下工作的工件应进行高温回火。需要指出的是，对于同一类型的工件，高温形变淬火后，可以采用比普通淬火后更低的回火温度，而不发生脆性断裂。
