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模具热处理分预备热处理、最终热处理、表面强化三大部分。
模具锻造余热形变热处理新工艺是近几年来发展起来的一项新技术。大部分模具终锻温度在850℃左右，最后一火锻造成形后，不是缓冷，而是快冷淬火，然后再高温回火或球化退火。这一举措，不仅仅是节能，更重要是提高了模具的使用寿命。
在热模具中存在的组织不均匀和尺寸敏感性的问题。这与模具的冷却速度和截面大小有关。采用常规的高温加热缓冷和等温退火工艺是难以消除的，而且还存在着退火周期长、氧化烧损大、模具寿命低等问题。快速匀细球化退火工艺，有效地解决了这一问题。快速匀细退火工艺是在远高于传统退火工艺的加热温度下，进行短时加热均温、速冷，以获得残留碳化物少、细，位错密度高和不稳定的组织，然后再予以第二次的加热和随炉冷却，即在突破等温球化的等温温度和调质回火的温度下，进行短时加热、均温，随后在大于常规退火的冷速下冷却到室温，从而进行快速球化。
模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程，对模具的制造精度、塑料模具的强度、模具的工作寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。
复杂模具，加工工艺的正确与否对模具的变形往往产生较大的影响，对一些模具加热工艺的对比可明显看出，加热速度较快，往往产生较大的变形。
（1）变形的原因任何金属加热时都要膨胀，由于钢在加热时，同一个模具内，各部分的温度不均（即加热的不均匀）就必然会造成模具内各部分的膨胀的不一致性，从而形成因加热不均的内应力。在钢的相变点以下温度，不均匀的加热主要产生热应力，超过相变温度加热不均匀，还会产生组织转变的不等时性，既产生组织应力。因此加热速度越快，模具表面与心部的温度差别越大，应力也越大，模具热处理后产生的变形也越大。
（2）预防措施对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热，一般来说，模具真空热处理变形要比盐浴炉加热淬火小得多。采用预热，对于低合金钢模具可采用一次预热，对于高合金刚模具应采用二次预热。
