Таким образом, изменения в микроструктуре стали 45 после цианирования при 600-700 °С, характеристики тонкой структуры а-фазы и малая толщина получающегося слоя не могут обусловить значительное повышение макротвердости стали. Действительно, на графике зависимости твердости стали 45 от температуры обработки показано, что в области температур 600-700 °С твердость стали остается низкой.
Микроструктурный анализ образцов, обработанных при 750 "С и закаленных в воде, показал, что сердцевина состоит из мелкоигольчатого мартенсита и феррита. По мере повышения температуры и приближения к критической точке Лс3, равной для стали 45 примерно 775 °С, количество феррита уменьшается, а мартенсита увеличивается. Образцы, прошедшие обработку при 810 °С и закалку в воде, имеют полностью мартенситную структуру.
Во всех образцах, обработанных в температурном интервале 750-810 °С, у края наблюдается цианированный слой, толщина которого изменяется от 0,16 мм при 750 °С до 0,25 мм при 810°С. Микроструктура этого слоя представляет мелкоигольчатый мартенсит и остаточный аустенит. Слой не имеет резкой границы, отделяющей его от основы, и плавно переходит в нее.
При микроструктурном анализе карбонитридная фаза типа Ре3(С, Ы) на поверхности образцов не обнаруживается.
Образование достаточно глубокого цианированного слоя при повышении температуры обусловлено ускорением диффузии в сталь как азота, так и углерода. При этом в слое сначала растет количество аустенита, а после закалки — и карбонитридного мартенсита, что должно привести к увеличению макротвердости стали. Но твердость стали возрастает не только за счет увеличения количества мартенсита, но также и за счет роста твердости получающегося при закалке карбонитридного мартенсита в связи с увеличением его насыщенности азотом и углеродом.
Анализ тонкой структуры а-фазы показал, что при повышении температуры обработки до 750 °С микронапряжения резко возрастают, а величина блоков мозаики резко уменьшается. Этому соответствует увеличение твердости а-фазы.