工具鋼的熱處理包括正火、球化退火和回火球化處理。過共析成分的工具鋼空冷毛坯鍛造后的顯微組織一般為珠光體+碳化物。一般珠光體為粗片狀，碳化物為網(wǎng)狀或斷續(xù)網(wǎng)狀。鍛造后，T12A鋼的空冷組織由于高的停鍛溫度而具有粗大的晶粒。由于冷卻速度慢，白色的二次碳化物在粗大的網(wǎng)狀晶界中析出，部分二次碳化物分布在魏氏組織中。這種不良的鍛造組織必須在球化退火前通過正火來消除。T12鋼的正火溫度通常為810~840℃。對(duì)于嚴(yán)重肥大的碳化物網(wǎng)絡(luò)，即使高低溫正火也能完全消除。

??工具鋼經(jīng)等溫球化退火，在760~780℃加熱2 ~ 4小時(shí)，然后冷卻(快冷或隨爐冷卻)至680 ~ 700℃4 ~ 6小時(shí)，隨爐冷卻至550℃左右，出爐空冷。

??球化質(zhì)量可按GB/T 1298-1986碳素工具鋼技術(shù)條件中的一級(jí)圖評(píng)定。采用樣品的縱剖面或橫剖面，浸蝕劑為4%硝酸酒精溶液或苦味酸酒精溶液。后一種蝕刻劑效果**。在放大500倍的顯微鏡下檢查樣品。圖中球狀珠光體分為6級(jí)，3級(jí)球化**，4~6級(jí)有不同程度的粗片狀和粗球狀碳化物，1~2級(jí)有少量細(xì)片狀珠光體。T7和T8鋼不易獲得理想的球化組織，允許有一定數(shù)量的片狀碳化物。共析鋼球化退火后，一般或多或少存在粗大的粒狀碳化物。T12鋼的球化組織具有均勻、細(xì)小、圓形的碳化物球，球化等級(jí)相當(dāng)于3級(jí)。T10鋼模具毛坯退火組織含有片狀碳化物和半網(wǎng)狀碳化物，球化等級(jí)相當(dāng)于5級(jí)。從模具淬火回火后的金相組織可以看出，半網(wǎng)狀碳化物在淬火回火過程中不能完全溶入奧氏體，在淬火回火后仍以半網(wǎng)狀組織(白色組織)的形式殘留，會(huì)導(dǎo)致模具在工作初期坍塌失效。

??推薦小尺寸模具毛坯采用調(diào)質(zhì)球化工藝，可進(jìn)一步細(xì)化碳化物。例如T8鋼，如果采用常規(guī)退火工藝，往往難以獲得滿意的球化質(zhì)量。如采用調(diào)質(zhì)球化工藝，毛坯先在780~800℃淬火，然后在560~580℃回火2小時(shí)。對(duì)于小尺寸的工裝毛坯，可以獲得點(diǎn)狀球化的索氏體組織。對(duì)于T10負(fù)模坯，可加熱至850~900℃或更高溫度進(jìn)行固溶，使碳化物全部溶入奧氏體，然后進(jìn)行油冷淬火或等溫淬火，獲得馬氏體或下貝氏體組織，**在550~640℃回火，獲得均勻細(xì)小的點(diǎn)狀珠光體組織，同時(shí)可消除全部碳化物偏析和碳化物網(wǎng)絡(luò)。上述兩種細(xì)化碳化物的技術(shù)必須與低溫淬火技術(shù)相結(jié)合，才能獲得晶粒度和碳化物雙重細(xì)化效果，使工具鋼的使用壽命提高一倍。