高速工具鋼是最優秀的刃具鋼，由于它具有良好的力學性能以及承受高壓力和高彎曲負荷的能力，常被用作冷作模具的工作零件，如沖頭、沖裁模的刀片、冷擠壓模和冷鐓模的凹模、凸模等,此時采用含W量高的W系高速鋼如W18Cr4V是不經濟的。冷成形模具的刃口在工作時實際上是不發生高熱量，卻承受高的磨損、壓力和沖擊負荷。

高速鋼的生產可用一般的方法，也可用特殊的方法。如真空熔煉、電渣重熔、ISODISC法、粉末冶金法等等。可以制造出無顯微偏析，純潔、碳化物細小均勻的高品質的高速鋼。

模具的性能、效能和壽命與熱處理有極密切的關系。高速鋼一般以退火狀態供貨。在制造過程中完成淬火回火或再加冷處理或表面處理。

1.淬火

高速鋼在熱加工和退火后，其組織是由鐵素體基體和不凝聚的碳化物組成。基體中含約0.30%的碳，合金元素大部分結合在碳化物中，為充分發揮高速鋼的特性，必須在熱處理時使碳化物的相當部分溶解，為此需要很高的加熱溫度。碳化物的溶解過程與時間、溫度有關。作刃具時，淬火溫度選擇比較高，這標在不考慮靭度的情況下可以達到最佳的切削性能，但制作模具，為了保證有相當的靭度，淬火溫度選得比較低，特別是形狀復雜大型的模具零件。原始組織均勻分布的碳化物集聚得更快。在淬火時溶解的合金碳化物決定著高速鋼回火穩定性和高溫硬度：而沒有溶解的碳化物和基體硬度決定著耐磨性。確定保溫時間是比較難的，要根據零件的尺寸和性能要求等實際需要。在鹽浴爐加熱時一般只規定浸漬時間而不規定保溫時間。所謂浸漬時間包括將工件在最后預熱階段取出放入高溫浴中起到取出為止的總時間。一般情況下，高速鋼在鹽浴爐加熱時的浸漬時間，

可參考各種加熱設備的經驗數據、公式、圖表等。

高速鋼的淬火冷卻，一般有氣冷（高壓惰性氣體)、油冷、等溫淬火、分級淬火等多種。冷卻時在900-700℃溫度區間內要盡可能快冷，在上述溫度停留過長的時間，不希望有的碳化物會預先析出，但是預先析出碳化物幾乎是無法完全避免的。所以經淬火后的組織由馬氏體、殘留奧氏體和未溶解的碳化物組成。初始硬度決串于殘留奧氏體量的多少，殘留奧氏體的數量決定著韌度，對模具零件而言，韌i是十重要的。

2.回火

和其他高合金模具鋼一樣，淬火后應立即回火。回火使高速鋼發生典型的二次硬化現象而硬度略有升高。一般可由初始硬度62-64HRC升高到65-66HRC，超硬高速鋼可升69HRC。模具零件的回火溫度應略高于二次回火硬化溫度，W6Mo5Cr4V2鋼可取600-620℃，以達到強韌化的目的。

回火的作用是消除應力，硬度下降，而超細微的特種碳化物析出又使硬度上升。在達到一定的臨界碳化物狀態后，硬度又下降。碳化物的析出使殘留奧氏體的合金化程度降低，碳化物析出是從回火溫度冷卻時部分殘留奧氏體轉變為馬氏體的先決條件。回火可顯著改善籾度，但對耐磨性并沒有不利影響，從而改善高速鋼模具零件的使用性能。

高速鋼至少要進行兩次回火，鈷高速鋼至少要三次回火，超硬高速鋼要四次。

高速鋼模具零件可以滲氮處理進一步提高耐磨性。鉬系高速鋼比鎢系高速鋼氮化工藝性好。冷處理或深冷處理目的也是提高耐磨性。W6Mo5Cr4V2鋼深冷處理規范見第6章W6Mo5Cr4V2鋼（表6-118)。深冷處理能提高耐磨性的原因是由于部分殘留奧氏體轉變成馬氏體，但仍留有少量殘留奧氏體。減少了刃口崩裂且磨損面凹凸較小，再研磨的費用小，刃口有效長度磨損慢，從而提高了模具壽命。

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