工具鋼熱處理的主要特點大致如下：
1）工具（包括刀具和模具等）要求有很高的硬度和耐磨性，所以工具鋼的含碳量都較高，并且大多在淬火和低溫回火狀態下使用，脆性比較大，因此合理地處理好硬度、耐磨性與強度、韌度這對矛盾是工具選材和熱處理首先要解決的問題。
2）工具的性能尤其是韌度，不僅僅取決于最終熱處理的淬火、回火工藝，還受原始組織的影響，而原始組織的狀態又與冶煉、澆注、熱塑性成形、預先熱處理等一系列材料制造過程的工藝方法和質量控制水平有關。而且各道加工工序之間存在復雜的相互關系。所以，在討論工具熱處理工藝問題時，必須了解工具制造流程中各個熱加工工序所處的地位和所起的作用，以及每種熱加工工序所形成的組織和產生的缺陷對后續工序及最終性能的影響。
3）大多數工具鋼是過共析鋼或萊氏體鋼，淬火加熱時處于奧氏體與碳化物共存的狀態，淬火后未溶碳化物保留在基體中。碳化物硬而脆，如果呈細小、圓粒、均勻狀態，剛有利于提高工具的耐磨性，其本身脆性的影響則降低到最小程度，而且有利于阻礙加熱時奧氏體晶粒的長大，使淬火后基體性能得到改善。反之，若碳化物呈粗大、網狀和不均勻分布，碳化物脆性的不利影響就很明顯，碳化物的不均勻性也會導致淬火后基體中成分的不均勻性，這兩種因素都會顯著降低工具鋼的強韌性。因此碳化物形態的控制在工具鋼熱處理和熱加工環節中均應予以重視。
4）工具鋼淬火時，隨著淬火加熱溫度的提高，未溶碳化物的數量減少，阻礙奧氏體晶粒長大的作用消弱，導致淬火馬氏體針粗化。另一方面，因有更多的碳和合金元素溶入到奧氏體中，使淬透性提高，并提高了淬火后基體的含量。淬火溫度對工具使用性能和工藝性能的影響是敏感的，而且是多方面的，應視工具對性能的不同要求以及具體鋼號的特點，合理選擇淬火加熱溫度。
5）工具鋼的淬火狀態下殘留奧氏體量比較多。殘留奧氏體有利于提高淬火工具鋼的韌性。有時為了減少工具鋼熱處理畸變，在淬火時設法獲得恰當數量的殘留奧氏體以抵消馬氏體轉變時的體積膨脹。但是過量的殘留奧氏體會降低鋼的硬度、耐磨性以及抗壓屈服強度，并造成工具尺寸不穩定，也是產生磨削裂紋的因素之一。研究殘留奧氏體對工具鋼性能的影響以及殘留奧氏體轉變的規律，力求揚長避短，乃是工具鋼熱處理工藝中另一個重要問題。
6）工具鋼的回火溫度宜低于第一類回火脆性的溫度范圍。低溫回火后，不僅鋼的基體組織（回火馬氏體和殘留奧氏體）是不穩定的，而且殘余應力也只能部分消除，工具鋼在淬火、回火之后有時還需要進行穩定化處理。
鑒于工具鋼熱處理的上述特點，在分析和解決實際生產問題時，不僅要注意各個工序的細節，而且要有全局觀點，根據生產全過程的組織性能變化和相互影響的規律，結合具體工具的使用特點和性能要求，瞻前顧后，找出合理的工藝方案。
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