冷作模具的工作零件承受著拉壓、彎曲、沖擊、疲勞、摩擦等多種機械力的作用，它們會使模具零件發生脆斷、堆塌、磨損、咬合、啃傷、軟化等現象而失效。因此冷作模具用鋼應在相應的熱處理后具備的變形抗力、斷裂抗力、耐磨損、抗疲勞、抗咬合等能力。其中為了滿足冷作模具的工作特點，除了碳素工具鋼鋼外，又有添加了合金元素的合金工具鋼，含有較多的提高鋼淬透性的合金元素如Cr、Ni、Mn、Mo等。合金元素降低鋼的馬氏體相變點Ms，淬火后有一定量的殘留奧氏體，有利于減少淬火變形，也有利于韌性提高。淬火后的組織中除了含碳馬氏體和殘留奧氏體外，還有細小分布的碳化物，尤其是合金碳化物，碳化物相的高熔點、高硬度、高脆性對鋼的硬度、強度、耐磨性、回火抗力、二次硬化能力、細化晶粒等都有很大的影響。因此要特別重視碳化物的作用，注意控制碳化物的種類、形態和分布狀態。

淬火回火是冷作模具零件強韌化的最主要方法。零件的熱處理工藝過程必須結合生產實際，模具的大小、形狀、工作狀態、損壞機理等不同，會導致模具零件淬火工藝參數如淬火的奧氏體化溫度或淬火溫度偏離常規的溫度范圍。回火的工藝規范則取決于模具零件的熱處理技術要求。通過不同的熱處理方法，可使工件具備一定的強度的同時還具備足夠的韌性，保證了模具的正常工作壽命。所以冷作模具鋼的熱處理應注意以下幾點：

1）冷作模具鋼含合金元素量多且品種多，合金化較復雜，冷作模具零件形狀復雜、加工周期長，鋼的導熱性差，而奧氏體化溫度又高，因此加熱、冷卻過程中要注意熱應力和組織應力的產生，多采用預熱或階梯式升溫及等溫淬火、分級淬火、高壓氣淬、空冷淬火等方法。

2）為保護鋼的表面質量，加熱介質應予重視，所以普遍采用控制氣氛爐、真空爐等先進加熱設備和方法，鹽浴加熱應充分脫氧、凈化。

3）為了進一步強化，常采用冷處理、或滲氮等表面強化處理方法。