Eine kontinuierliche Wärmebehandlung bietet nachhaltige Vorteile im Vergleich zu einer isothermen Wärmebehandlung. Durch sie ist zum Beispiel die Minimierung der Prozesszeiten von einigen Stunden auf wenige Minuten möglich, wodurch beträchtliche Einsparungen an Prozesskosten erzielt werden. Neben diesen wirtschaftlichen Vorteilen zählen zusätzlich eine Verringerung der Entkohlung von Stählen sowie des Verzugs von Halbzeugen zu den wesentlichen Stärken. Um ein besseres Verständnis für die Entwicklung des Gefüges während der Wärmebehandlung und die Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften von Stählen zu erlangen, werden in dieser Arbeit das kontinuierliche Vergüten des Vergütungsstahls 42CrMo4 sowie des Schnellarbeitsstahls HS 6-5-2 untersucht. Im Rahmen dieser Doktorarbeit konnte ein grundlegendes Verständnis für das Zusammenspiel der Mikrostruktur und den mechanischen Eigenschaften kontinuierlich wärmebehandelter Stähle aufgebaut werden. Die gewonnenen, grundlegenden Erkenntnisse werden maßgeblich und nachhaltig zur Optimierung des Wärmebehandlungsprozesses beitragen und dadurch eine wirtschaftliche Nutzung in weiten Bereichen ermöglichen. Durch gezielte Untersuchungen mit hochauflösenden Methoden wie der Elektronenrückstreubeugung und Atomsondentomographie, konnte gezeigt werden, dass im Fall von 42CrMo4 besonderes Augenmerk auf das Härten des Stahls gelegt werden muss. Durch die verkürzte Haltezeit auf Austenitisierungstemperatur wird keine gleichmäßige Verteilung des Kohlenstoffs im Austenit erreicht, woraus wiederum eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften wie zum Beispiel der Härte sowie der Zugfestigkeit resultiert. Diese Nachteile können jedoch beim darauffolgenden kontinuierlichen Anlassen kompensiert werden. Hierbei bewirken die verkürzten Prozesszeiten eine feinere Verteilung der Ausscheidungen und in weiterer Folge eine Verbesserung der Kerbschlagarbeit des Stahls. Im Gegensatz zum Vergütungsstahl sind beim HS 6-5-2 Primärkarbide im Ausgangsmaterial enthalten, welche während des Austenitisierens teilweise aufgelöst werden und somit für die Ausscheidungshärtung des Stahls Legierungselemente bereitstellen. In diesem Stahl verursacht die Verkürzung der Prozesszeiten eine geringere Auflösung der Primärkarbide und – im Vergleich zu isotherm gehärteten Stählen – eine an Legierungselementen weniger angereicherte Matrix. Detaillierte Untersuchungen der Sekundärhärtekarbide mittels Atomsondentomographie zeigten, dass dies eine Veränderung der Chemie dieser Karbide zur Folge hat. Sekundärhärtekarbide im kontinuierlich wärmebehandelten Schnellarbeitsstahl HS 6-5-2 enthalten vergleichsweise weniger Molybdän und Wolfram. Nichtsdestotrotz, eine negative Auswirkung davon auf die Gebrauchseigenschaften konnte in dieser Arbeit durch gezielte Warmhärteuntersuchungen ausgeschlossen werden.