熱處理工藝在壓鑄模具制造中應用極為廣泛，它能提高模具零件的使用性能，延長模具使用壽命。此外，熱處理還可以改善壓鑄模具的加工工藝性能，提高加工質量，減少刀具磨損，因此，在模具制造中占有十分重要的地位。
壓鑄模具主要用鋼來制造，其制造工序中的常規熱處理為：球化退火、穩定化處理、調質和淬火、回火。通過這些熱處理工藝對鋼的組織結構進行改變，使壓鑄模具獲得所需要的組織和性能。
1、預先處理
鍛壓后的壓鑄模模坯，必須采用球化退火或調質熱處理，一方面消除應力、降低硬度，便于切削加工，同時為最終熱處理做好組織準備。退火后，可獲得均勻的組織和彌散分布的碳化物，以改善模具鋼的強韌性。由于調質處理的效果優于球化退火，所以，強韌性要求高的模具，常常以調質代替球化退火。
2、穩定化處理
壓鑄模一般來說型腔比較復雜，在粗加工時，會產生較大的內應力；在淬火時，會產生變形。為了消除應力，一般在粗加工后應進行去應力退火，即穩定化處理。
其工藝為：加熱溫度650℃-680℃，保溫2-4h后出爐空冷。形狀較復雜的壓鑄模，需爐冷至400℃以下出爐空冷。模具淬火回火后，進行電火花加工，加工表面會產生變質層，易引起線切割裂紋，也應進行較低溫度的去應力退火。
3、淬火預熱
壓鑄模用鋼多為高合金鋼，因其導熱性差，在淬火加熱時必須緩慢進行，常采取預熱措施。對于防變形要求不高的模具，在不產生開裂的情況下，預熱次數可以少些，但防變形要求高的模具，必須多次預熱。較低溫度（400℃-650℃）的預熱，一般在空氣爐中進行；較高溫度的預熱，應采用鹽浴爐，預熱時間仍按1min/mm計。
4、淬火加熱
對于典型壓鑄模用鋼來說，高的淬火加熱溫度有利于提高熱穩定性和抗軟化的能力，減輕熱疲勞傾向，但會引起晶粒長大和晶界形成碳化物，使韌性和塑性下降，導致嚴重開裂。因此，壓鑄模要求有較高韌性時，往往采用低溫淬火，而要求具有較高的高溫強度時，則采用較高溫度淬火。
為了獲得良好的高溫性能，保證碳化物能充分地溶解，得到成分均勻的奧氏體，壓鑄模的淬火保溫時間都比較長，一般在鹽浴爐中加熱保溫系數取0、8-1、0min/mm。
5、淬火冷卻
對于形狀簡單、防變形要求不高的壓鑄模采用油冷；而形狀復雜、防變形要求高的壓鑄模采用分級淬火。為了防止變形和開裂，無論采用什么冷卻方式，都不允許冷至室溫，一般應冷到150℃-180℃、均熱一定時間后立即回火，均熱時間可按0、6min/mm計算。
6、回火
壓鑄模必須充分回火，一般回火三次。第一次回火溫度選在二次硬化的溫度范圍；第二次回火溫度的選擇，要使模具達到所要求的硬度；第三次回火要低于第二次l0℃-20℃。回火后均采用油冷或空冷，回火時間不少于2h。
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