最终热处理应根据模具和被锻零件的形状、结构、材质以及模具所要求的硬度、韧性等，选择下述常规淬火、等温淬火和高温淬火三种热处理工艺方法，再采用相同的回火工艺，获得不同的强塑性配合，以提高模具的使用寿命。

(1)常规淬火工艺淬火与回火：

1)小型锻模：由于小型模锻件冷却比较快，强度较高，故锻模需具有较高的耐磨性，硬度应在40~44HRC范围内。

2)中型锻模：中型锻模加工较大的锻件，允许有较低的硬度36～41HRC。

3)大型锻模：大型锻模由于锻模尺寸很大，淬火时的应力和变形比较大，需要有较高的韧性，硬度以在35～38HRC范围内为宜。

锤锻模用钢的淬火温度和回火温度见表1、表2。

表1   锤锻模用钢的淬火温度

表2   锤锻模用钢的回火温度

为减少内应力与变形，锻模自炉内取出后，在空气中预冷至800℃，然后油淬，淬火冷至200℃左右，并及时回火。回火可保留较多的残留奥氏体，避免淬火开裂，但由于热锻模蓄热能量很大，当表面温度冷到200℃左右出油时，心部温度仍很高，这样心部大量的残留奥氏体在回火时会转变成珠光体或粗大的上贝氏体组织。上贝氏体组织是在铁素体片层间分布有断续分布的碳化物组织，裂纹扩展阻力小，这种组织难以最大限度地发挥材料强韧性的潜力，模具使用寿命较低，使用过程中常出现早期断裂。

(2)等温淬火工艺  热锻模经锻造、退火、粗加工和精加工后，再进行等温淬火和回火，使基体组织获得针状马氏体和下贝氏体复相组织，可充分发挥下贝氏体的优势。下贝氏体组织是在过饱和铁素体中分布着弥散细小的碳化物，裂纹扩展阻力较大和板条状（位错型）马氏体相近似，在塑性良好的情况下具有较高强度，这样在硬度基本相同的情况下，冲击韧度会显著提高，而模具的耐磨性不足，但可采用工作型腔磨损强烈的部分进行轮廓感应淬火方法，以提高模具的使用寿命。

(3)高温淬火工艺  通过对上述常规热处理工艺进行调整，在其他工艺参数不变的条件下，将淬火温度提高至900℃，可使模具使用寿命提高2.5倍。提高淬火温度后虽然使奥氏体晶粒显著粗大化，但断裂韧度却提高了70%～125%，这主要是因为过热淬火改善了模具的断裂韧度。

1)增加了残留奥氏体量，而且残留奥氏体的薄片包围在马氏体片周围。裂纹在通过马氏体而交接到残留奥氏体时便停止下来，因此，薄层状奥氏体具有阻碍裂纹扩展的作用。

2) 5CrNiMo、5CrMnMo钢在普通加热时产生大量孪晶型马氏体（片状马氏体），而过热淬火时可产生较多的板条状（位错型）马氏体。板条状马氏体具有较高的强度和韧性，裂纹扩展阻力较大使韧性提高，故过热淬火多用于要求强韧化的热处理，以提高模具使用寿命。

3)碳化物及夹杂物能溶入奥氏体，减少了形成微孔的核心。

热锻模的使用寿命与模具结构、模具材料和工艺方法等有着密切的联系，因此在模具制作过程中，应根据模具使用条件、所要求的力学性能来进行合理的选材，并从工艺上进行控制，特别是热处理的工艺控制尤为重要。只有采取合理的热处理方法才能够满足热锻模的高耐磨性，在工作温度下保持高的强度及良好的冲击韧度和抗热烧蚀性（包括高的热疲劳抗力、抗氧化性和热强性）及抗热冲刷能力等要求。