含碳量（質量分數）大于0.7%的碳素工具鋼和合金鋼，一般淬火后在低溫回火狀態下使用，以便獲得所需要的
高硬度、高強度及耐磨性。但通過這樣熱處理后，鋼的塑性、韌性降低，模具在服役過程中不是因磨損而失效，而是因韌性不足而報廢。以往采用提高回火溫度的方法來降低脆性，但同時在一定程度上降低了強度和硬度。近來采用的快速加熱淬火，可使模具得到較高強韌性。由奧氏體形成規律可知，如果熱處理加熱前，原始組織中的碳化物分散度較大，采用快速加熱，進行短時間保溫，可以獲得細小的奧氏體晶粒，淬火后馬氏體晶粒也相應細小。細化晶粒不僅可以提高強度，而且還可以顯著改善鋼的韌性。有相同的強度下，板條狀位錯型馬氏體比片狀孿晶型馬氏體常常具有較高的韌性。影響馬氏體形態的主要因素是奧氏體的化學成分。奧氏體中C及合金元素（除Co外）含量降低，容易獲得板條狀位錯型馬氏體，所以在高碳鋼中，一般的淬火較難獲得這種組織形態。加熱速度越大、奧氏體形成溫度越高，形成的奧氏體碳含量越低，越容易獲得位錯型馬氏體。因此，采用快速加熱淬火，是提高高碳鋼件強度和韌性的徐徑之一。
對于高碳鋼或滲碳鋼（滲出碳鋼經滲出碳后表面相當于高碳鋼）件，在快速加熱淬火之前，應將鋼件加熱到Ac3或Accm以上溫度，使鐵素體或碳化物全部溶入奧氏體中，使鋼件具有均勻細小的原始組織。原始組織中碳化物分散度越大，快速加熱的速度相應可以提高或保溫時間可以縮短，為此，為了防止隨后冷卻時先共析鐵素體或碳化物從奧氏體中析出，可以采用淬火獲得馬氏體或在鹽浴中等溫獲得貝氏體。如無明顯碳化物析出，也可采用等溫正火獲得細片狀珠光體。
高碳鋼模具經快速短時加熱淬火后，獲得高強韌性，與奧氏體晶粒細小和馬氏體成板條狀有關。在快速加熱條件下，奧氏體化不均勻，組織中保留未溶碳化物，使奧氏體內固溶的碳和合金元素量減少，提高了Ms點，有利于板條狀馬氏體的形成。加熱速度越高，形成的奧氏體碳含量越低。短時加熱，溶于奧氏體中的碳量可減少到0.6%以下，阻止了富碳區的形成，淬火后的顯微組織為碳含量較低的隱晶馬氏體加均勻分布的細小粒狀碳化物及含有適量均勻頒布的殘留奧氏體，從而大大減少了出現淬火顯微裂紋的機率。再經回火后，可以獲得比普通淬火回火為高的強度和韌性。如果采用多次淬火（第一次淬火溫度較高時，常常需要逐次降溫），將可獲得更好的強韌化效果。
某廠對T10鋼沖頭采用了充分預熱、高溫快速短時淬火工藝，取得了顯著效果。工件在650～680℃預熱，預熱時間按20～30s/mm；780～800℃鹽浴爐加熱，時間按6～7s/mm；采用水、油雙液淬火；根據硬度要求確定回火溫度，回火時間一般取60min左右。與常規工藝相比，提高了生產效率，減小了工件變形，在硬度相似情況下，沖擊韌度比正常淬火提高25%。
為提高滲碳件使用壽命，可以先采用高溫滲碳，提高滲碳溫度，可以大大縮短滲碳時間，但奧氏體晶粒粗大，高溫滲碳后直接置于油中冷卻，使表層獲得馬氏體加殘留奧氏體；為了使高溫滲碳淬火后得到的較多殘留奧氏休一完全分解為貝氏體，接著在貝氏體形成區回火；然后用感應加熱、鹽浴爐或鉛浴爐加熱的方法，快速加熱到滲碳鋼的Ac3點稍上，奧氏體化后立即淬火，在此溫度快速加熱的目的，在于使滲碳層和心部都獲得細小的奧氏體晶粒細小，表層獲得了細小而均勻頒布的過剩碳化物以及碳含量較低的隱晶馬氏體和較少的殘留奧氏體；心部則為低碳馬氏體。采用這種方法，解決了滲碳件表面因殘留奧氏體過多或因碳含量過高，致使在淬火時有部分托氏體出現而硬度降低的問題。
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