冷作模具的工作零件承受着拉压、弯曲、冲击、疲劳、摩擦等多种机械力的作用，它们会使模具零件发生脆断、堆塌、磨损、咬合、啃伤、软化等现象而失效。因此冷作模具用钢应在相应的热处理后具备的变形抗力、断裂抗力、耐磨损、抗疲劳、抗咬合等能力。其中为了满足冷作模具的工作特点，除了碳素工具钢钢外，又有添加了合金元素的合金工具钢，含有较多的提高钢淬透性的合金元素如Cr、Ni、Mn、Mo等。合金元素降低钢的马氏体相变点Ms，淬火后有一定量的残留奥氏体，有利于减少淬火变形，也有利于韧性提高。淬火后的组织中除了含碳马氏体和残留奥氏体外，还有细小分布的碳化物，尤其是合金碳化物，碳化物相的高熔点、高硬度、高脆性对钢的硬度、强度、耐磨性、回火抗力、二次硬化能力、细化晶粒等都有很大的影响。因此要特别重视碳化物的作用，注意控制碳化物的种类、形态和分布状态。

淬火回火是冷作模具零件强韧化的最主要方法。零件的热处理工艺过程必须结合生产实际，模具的大小、形状、工作状态、损坏机理等不同，会导致模具零件淬火工艺参数如淬火的奥氏体化温度或淬火温度偏离常规的温度范围。回火的工艺规范则取决于模具零件的热处理技术要求。通过不同的热处理方法，可使工件具备一定的强度的同时还具备足够的韧性，保证了模具的正常工作寿命。所以冷作模具钢的热处理应注意以下几点：

1）冷作模具钢含合金元素量多且品种多，合金化较复杂，冷作模具零件形状复杂、加工周期长，钢的导热性差，而奥氏体化温度又高，因此加热、冷却过程中要注意热应力和组织应力的产生，多采用预热或阶梯式升温及等温淬火、分级淬火、高压气淬、空冷淬火等方法。

2）为保护钢的表面质量，加热介质应予重视，所以普遍采用控制气氛炉、真空炉等先进加热设备和方法，盐浴加热应充分脱氧、净化。

3）为了进一步强化，常采用冷处理、或渗氮等表面强化处理方法。