冷作模具預(yù)備熱處理主要包括退火、正火和調(diào)質(zhì)處理。主要目的是消除毛坯殘留組織缺陷，有利于后續(xù)冷熱加工處理，提高使用性能和壽命。

1.正火工藝及質(zhì)量控制

正火的目的是消除碳素工具鋼、合金工具鋼的網(wǎng)狀碳化物，細(xì)化不均勻的片狀珠光體。對(duì)于存在帶狀組織的鋼，考慮易產(chǎn)生切削裂紋，故采用正火比退火更有效果。對(duì)于高碳高合金模具鋼，由于一次碳化物不易在奧氏體中固溶，正火效果小，故一般不采用。正火溫度是根據(jù)鋼種來確定。

正火時(shí)，加熱溫度不宜過低，否則網(wǎng)狀碳化物不能充分溶于奧氏體中，正火后可能存在殘留網(wǎng)狀碳化物，對(duì)以后的球化退火不利。冷卻時(shí)，為抑制碳化物沿晶析出，應(yīng)采用快的冷卻速度，至于哪種冷卻速度合適，應(yīng)根據(jù)鋼種、模具大小及變形開裂傾向而定。例如，模具尺寸大時(shí)，應(yīng)采用霧冷；尺寸小者則可空冷或風(fēng)冷。對(duì)于存在帶狀組織的鋼，更應(yīng)快冷。

正火出爐冷卻時(shí)，若采用空冷或風(fēng)冷，應(yīng)將鍛件置于干燥地面，切勿置于潮濕地面，以防止局部發(fā)生淬火而產(chǎn)生應(yīng)力，造成開裂或變形；即使不發(fā)生淬火現(xiàn)象，也會(huì)使冷卻不均帶來組織不均勻而影響球化退火。

2.球化退火工藝及質(zhì)量控制

球化退火的目的是獲得滿意的機(jī)械加工性能，并為淬火做好組織準(zhǔn)備。球化退火組織對(duì)最終熱處理后的強(qiáng)韌性、畸變、開裂傾向、耐磨性、斷裂韌度有顯著的影響。

球化退火的溫度，以保證能加速球化過程和形成均勻的球化組織，要避免退火溫度過低而出現(xiàn)殘留的厚片狀碳化物，溫度過高而出現(xiàn)新的片狀及棱角狀碳化物。球化退火的等溫溫度和保持時(shí)間要選擇在以不出現(xiàn)片狀或片狀與球狀混合組織、并有合適的球化速度范圍為宜。

3.冷作模具調(diào)質(zhì)處理工藝

調(diào)質(zhì)處理的目的是獲得細(xì)珠光體和超細(xì)碳化物，消除碳化物網(wǎng)、帶，消除加工后的殘留應(yīng)力，改善組織，便于機(jī)械加工，防止淬火開裂和減小淬火畸變。

冷作模具鋼的調(diào)質(zhì)處理，可采用在常規(guī)加熱溫度淬火后進(jìn)行640-680℃高溫回火的工藝。調(diào)質(zhì)后的硬度一般《229HBW。

冷作模具在最終熱處理前還應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火，其目的是消除機(jī)械加工或已破損模具經(jīng)焊補(bǔ)加工后的殘留應(yīng)力，減少淬火開裂和變形傾向，或避免高速鋼返修淬火時(shí)出現(xiàn)的萘狀斷口。通常碳素工具鋼去應(yīng)力退火的加熱溫度為630-650℃,保溫1-2h；高合金工具鋼的加熱溫度為680-700℃,保溫1-3h。