冲压模具钢的常规热处理方式为退火、淬火、回火及表面处理

模具钢的常规热处理方式为退火、淬火、回火及表面处理。
退火是将模具钢加热到钢的临界温度以上20～30。C，保温一定时间缓冷，获得接近平衡状态的组织，常见的退火种类有完全退火、球化退火等，模具钢退火组织一般是铁素体基体上分布碳化物。退火的目的是消除应力，降低钢的硬度，使钢材易于加工并获得良好的组织，为最终的热处理做准备。为了获得适合的机械加工性能，需要合理设置退火工艺参数，如奥氏体化温度、等温温度及转变时间等。
淬火是将钢加热到Ac3或Acl点以上某一温度并保温一段时间，然后以适当的冷却速度冷却获得马氏体组织或贝氏体组织的热处理工艺过程。马氏体是高硬度模具钢的主要组分，它与碳化物一起保证了模具钢具有高的耐磨性、硬度和塑性变形抗力。要获得满意的淬火组织，必须恰当地控制加热温度、加热速度、保温时间和冷却条件等工艺参数。提高淬火温度可形成更多的位错马氏体，将5CrMnMo钢的淬火温度提高50～80℃后冷却，可获得几乎单一的位错马氏体；将3Cr2W8V钢的淬火温度提高80～130℃后冷却，可获得90％以上的位错马氏体；这是由于提高淬火温度可使奥氏体更加均匀，从而使局部高碳区减少进而降低针状马氏体的形成，可使奥氏体中溶入更多的合金元素，从而降低奥氏体层错能，进而有利于形成板条马氏体。但是淬火温度过高会导致奥氏体晶粒粗化，并提高残余奥氏体量，从而使钢的强韧性及抗疲劳性能降低E39,40】。常见的淬火方式有普通淬火、真空淬火、分级淬火、低压气淬等方式，选择不同的淬火方式可以达到不同的热处理效果。
回火是将已淬火的模具钢加热到低于临界温度Acl的温度，保温一段时间后，以适当的冷却速度达到所需的综合力学性能。不同温度回火可获得不同的组织和性能。按回火加热温度不同，回火工艺可分为低温回火(T≤250℃)、中温回火(T=250～500℃)、高温回火(T>500。C)。
对于热冲压模具钢，一般在500～600。C进行回火，即采用高温回火，其主要目的是获得高强度和良好的硬度，并在使用温度获得稳定的组织和性能。对于高合金的模具钢，为了保证组织和性能的稳定，一般要进行两次回火，甚至多次回火，主要是由于淬火后存在较多的参与奥氏体，当一次回火后，残余奥氏体分析转变为马氏体(相当于淬火马氏体)，韧性低，若不再次进行回火，在使用过程中易形成裂纹源从而导致早期开裂。只有经过再次回火，才能使一次回火转变产物转变为回火马氏体，避免整个组织不均匀引起的裂纹。
某些高合金的模具钢，例如H13等，由于在回火过程中二次碳化物的析出会发生二次硬化，在二次硬化峰处往往韧性最低，所以回火温度应选在稍高于二次硬化峰，以保证钢材的韧性。模具钢的回火温度大致分为三个区间：150~250℃为低温回火，350～500℃为中温回火，大于500℃为高温回火，对于热冲压模具钢而言，淬火后一般采用中文回火或高温回火。热冲压模具大部分的失效都是从表面开始的，因此要对模具进行表面强化处理，常用的有渗氮、渗碳、多元共渗等工掣。通过表面强化处理，不仅能够使材料的表面具有高硬度、耐磨、耐蚀、抗粘结等性能，而且模具的芯部能够保持足够的强韧性，可以改善模具综合性能，发挥材料应用潜力，降低生产成本。因此，表面强化处理是提高模具使用性能和寿命的重要途径。从处理方式上，热冲压模具的表面强化方式可分为化学处理、离子注入、激光表面改性、金属陶瓷覆层、沉淀涂层等。其中化学处理又细分为渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、硼碳氮共渗、离子碳氮氧硫硼五元共渗等。