Из графика изменения твердости с увеличением температуры видно, что после обработки при температуре 750 °С твердость резко возрастает и становится равной 712 НВ (69 Я/?С). При повышении температуры обработки до 780 °С твердость несколько увеличивается, а при 810 °С уменьшается.
Незначительное увеличение твердости при переходе от температуры 750 к 780 °С связано с тем, что при температуре выше 750 °С сталь 45 практически имеет в основном аустенитную структуру, поэтому дальнейшее повышение температуры существенно не увеличивает в стали количество аустенита, а после закалки — карбонитридного мартенсита. Твердость стали в данном случае в основном увеличивается за счет повышения твердости мартенсита. При этом необходимо учесть, что при высоких температурах аустенит и соответственно мартенсит оказываются достаточно сильно насыщенными азотом и углеродом, а в этом случае их влияние на увеличение твердости мартенсита снижается. Этому соответствует изменение характеристик тонкой структуры. При температуре 780 °С микронапряжения лишь несколько возрастают, а блоки мозаики уменьшаются по сравнению с этими характеристиками для 750 °С. При 810 °С микронапряжения уменьшаются, а величина блоков увеличивается.
Некоторое понижение твердости при 810 °С связано с тем, что повышение концентрации азота и углерода понижает точку Мк — конца мартенситного превращения до отрицательных величин. В результате в поверхностной зоне растет количество остаточного аустенита, снижающего твердость слоя.
Микроструктура образцов, обработанных при 600-700 °С и закаленных в масле, аналогична микроструктуре образцов после закалки в воде. Так же как и после закалки в воде, зона, примыкающая к карбонитридной фазе, имеет микротвердость, несколько повышенную по сравнению с микротвердостью сердцевины. Но повышение микротвердости в данном случае меньше, чем после закалки в воде.
При закалке в масле величины Др (211) и Др (ПО) в интервале 600-700 °С меняются в зависимости от температуры аналогично тому, как они меняются при закалке в воде. Более низкое расположение кривых соответствует меньшей твердости цианированного слоя.