熱處理就是將鋼在固態(tài)下施以不同的加熱、保溫和冷卻，以改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，獲得所需性能的一種加工工藝。模具制造過程中常用到的熱處理方法有：退火、正火、淬火，回火、調(diào)質(zhì)、滲碳、氮化。
⑴退火
退火是將金屬或合金加熱到適當(dāng)?shù)臏囟�，保溫到一定的時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻的熱處理的工藝，其實(shí)質(zhì)是將鋼加熱到奧氏體化后進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變。
① 退火作用
a. 降低鋼的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變變形加工；
b. 細(xì)化晶粒，消除因鍛、焊等引起的組織缺陷，使鋼的組織成分均勻，改善鋼的性能活為以后的熱處理做準(zhǔn)備；
c. 消除鋼的內(nèi)應(yīng)力，以防止變形或開裂。
② 退火方法 常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火、擴(kuò)散退火和等溫退火等。
a. 完全退火 又稱中結(jié)晶退火，是將鐵碳合金完全奧氏體化，隨之緩慢的冷卻，獲得接近平衡狀態(tài)組織的退火工藝，適用于含碳量為0.3% ~0.6%的中碳鋼和中碳合金鋼。
b. 球化退火 使鋼中碳化物球狀化而進(jìn)行的退火工藝。常用的球化退火有普通球化退火和等溫球化退火兩種，此工藝主要用于共析鋼和過析鋼的模具、量具和刃具鋼等。
c. 去應(yīng)力退火 為了去除由于塑性變形加工、鍛造、焊接等造成的參與應(yīng)力及鍛件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火工藝。
d. 再結(jié)晶退火 又稱中間退火，是指經(jīng)冷形變后的金屬加熱再結(jié)晶溫度以上，保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，使變形晶粒重新結(jié)晶成均勻的等抽晶粒，以消除變強(qiáng)化和殘余應(yīng)力的熱處理工藝。
e. 等溫退火 就是將鋼件或毛坯加熱到高于Ac3（或Ac1）溫度，保持適當(dāng)時(shí)間后，較快的冷卻到珠光體溫度區(qū)間的某一溫度并等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w組織，然后再空氣中冷卻的熱處理工藝，此種退火方法主要用于冷奧氏體Ac比較穩(wěn)定的合金鋼。
⑵正火
正火是將鋼材或鋼件加熱到Ac3以上30 ~50℃，保溫適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。正火的作用：
a. 可消除過共析鋼中的網(wǎng)狀碳化物，改善鋼的切削加工性能；
b. 細(xì)化過熱鑄、鍛件晶粒和消除內(nèi)應(yīng)力；
c. 對含碳量小于0.4%的中、低碳鋼可用正火代替退火做預(yù)先熱處理；
d. 含碳量在0.4% ~0.7%的不太重要的工作可在正火狀態(tài)下使用。
⑶淬火
淬火就是將鋼加熱到Ac3或Ac1點(diǎn)以上某一溫度，保持一定時(shí)間，然后以適當(dāng)速度冷卻獲得馬氏體和貝氏體組織的熱處理工藝。、
淬火作用是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變，得到馬氏體（或貝氏體）組織，然后配合以不同溫度的回火，獲得所需的力學(xué)性能。
⑷回火
回火是鋼件淬硬后，再加熱到低于Ac1點(diǎn)一下某一溫度，保持一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。
① 回火目的
a. 合理的調(diào)整力學(xué)性能，使工件滿足使用要求；
b. 穩(wěn)定組織，使工件使用過程中不發(fā)生組合轉(zhuǎn)變，從而保證工件的尺寸、形狀不變；
c. 降低或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，以減少工件的變形并防止開裂。
②回火分類 按照加熱溫度的不同，回火可分為低溫、中溫和高溫回火3類。
a. 低溫回火 回火溫度在250℃以下，回火后的組織為回火馬氏體﹢殘余奧氏體；
b. 中溫回火 回火溫度在250 ~500℃，回火后組織為回火索氏體+殘余奧氏體；
c. 高溫回火 回火溫度在500 ~600℃，回火后組織為回火索氏體+殘余奧氏體，此工藝也稱為調(diào)質(zhì)處理（即淬火+高溫回火）。主要用于中碳結(jié)構(gòu)鋼工件，使鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性達(dá)到恰當(dāng)?shù)呐浜希哂辛己玫木C合力學(xué)性能，常用于高碳高合金鋼（如高速鋼等）的回火，回火溫度在500~600℃。以使發(fā)生二次硬化作用促進(jìn)殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變。
⑸調(diào)質(zhì)
調(diào)質(zhì)是使鋼件獲得比退火、正火更好的綜合力學(xué)性能，可作為最終熱處理，也可作為模具零件淬火及軟氮化前的預(yù)先熱處理。
⑹滲碳
滲碳是使模具零件表面具有高硬度和耐磨性，而內(nèi)部人保留原有的良好韌性和強(qiáng)度，屬于表面強(qiáng)化處理。
⑺氮化
氮化是用于提高模具零件表面的高硬度和耐磨性，用于工作負(fù)荷不大，但耐磨要求高及要求腐蝕的模具零件。
