工模具钢退火
退火一般是把钢加热到高于临界温度约20～30℃，保温一定时间，随后使其随炉缓冷到室温。退火组织一般是铁素体基体上分布碳化物，接近于平衡状态组织。退火的目的在于降低钢的硬度，使毛坯易于冷加工成形；消除钢内应力；使钢的化学成分均匀以及细化钢的晶粒、改善钢的组织，为后续加工工序做准备。此外，常把某些低于临界温度的热处理也称做退火，例如除应力退火、软化退火或再结晶退火等。
退火工艺应根据退火的目的来决定。退火成功与否几乎完全取决于奥氏体的形成和均匀化，以及随后缓慢冷却时奥氏体在适当过冷情况下的分解。
经过热加工（锻轧）缓慢冷却焉的钢，其金相组织为铁素体和碳化物的混合组织，其碳化物含量多少及分布情况一般决定于钢的化学成分、停锻或停轧温度以及冷却速度等。退火的允许加热速度随钢的化学成分、原始组织的不同而变。通常，工模具钢中合金元素导热性较差，在低温阶段（600℃以下）必须缓慢升温，大件还须均热，整个加热速度应缓慢。
奥氏体形成的速度和成分的均匀程度决定了退火加热温度的高低和保温时间的长短。加热温度愈高、保温时间愈长，则奥氏体形成愈快，成分也愈均匀。但要注意，加热温度愈高奥氏体的晶粒就会变得愈粗大，导致材料性能降低。奥氏体在高温时的均匀程、晶粒大小以及是否有碳化物颗粒存在，对钢的退火组织有决定性的影响。单相均匀的奥氏体缓冷后，除在晶界上出现数量不同的先共析铁素体或碳化物外，晶粒内部将为粗细不同的珠光体。如果奥氏体中有呈弥散状态分布的碳化物颗粒存在，缓冷时又在略低于下临界点保温较长时间，则将形成球状渗碳体。高碳高铬冷作模具钢等高碳高合金钢，由于其中的特殊碳化物十分稳定，不易溶入奥氏体中，以致加热温度虽然高于Accm并保持较长时间，以难以获得单一的奥氏体组织。
工模具钢退火最好在带有保护气氛的热处理炉内进行，以防止氧化或脱碳等现象的发生。先共析产物的多少和珠光体的粗细将影响模具钢退火后的各种性能，所以模具钢退火加热保温后的冷却速度一定要进行控制。在退火的正常缓冷条件下，冷却速度愈快，奥氏体的转变温度愈低，珠光体的片层也将随转变温度的降低而变得细薄，先共析产物的数量也将随冷却速度的增加而减少。
1.完全退火与不完全退火
完全退火是将亚共析钢加热到Ac3以上，保温足够的时间，使组织完全转变成奥氏体并使奥氏体均匀化或基本均匀，继之以缓慢冷却。完全退火的目的是使钢件软化，以便于以后的机械切削加工或塑性变形加工；使钢的晶粒细化、消除内应力以及为淬火准备适宜的组织。
为了达到上述目的，完全退火的加热温度通常规定为高于Ac3以上20～30℃。但工模具钢中经常含有钨、铬、铝和钒等强碳化物形成元素，适当地提高奥氏体化温度可使它们所形成的碳化物能够较快地溶入奥氏体中。
一般完全退火需时较长。为了缩短工艺过程的时间，保温后可尽快地把钢件以退火加热温度降至稍低于下临界温度。此后，在珠光体转变温度范围内用适当的冷却速度缓冷，转变成符合要求的金相组织和性能。
对于亚共析钢而言，不完全退火的加热温度在Ac1～Ac3之间，而过共析钢则在Ac1～Accm之间，通常稍高于下临界温度。
不完全退火与完全退火的区别在于前者只是部分的重结晶形成奥氏体，而后者则全部重结晶，完全转变成奥氏体。不完全退火的目的与完全退火近似，但由于在加热温度下不能完全重结晶，所以细化晶粒方面不如完全退火的好。不完全退火的优点是加热温度低，所以使用较广。
2.等温退火
这是工具钢、合金钢、其他自硬性高合金钢等经常采用的一种退火工艺方法，亚共析钢加热的Ac3以上，共析钢和过共析钢加热到Ac1以上保持一定时间，其特点是奥氏体化以后不是随炉冷却，而是速度降到适当温度（稍高于奥氏体等温转变图的鼻尖温度）保温，使奥氏体在这个温度下进行等温转变，当转变完成后，即可从炉中取出空冷，形成珠光体及碳化物。等温退火也可用来防止钢中白点的形成。对于合金模具钢，特别是在大批量生产条件下，采用等温退火不但方便、易行，可以缩短生产周期，而且过冷奥氏体等温转变所形成的组织比较均匀。在等温过程中奥氏体将随所采用等温温度的高低而转变成所需的层片厚薄适宜的珠光体或珠化体。
等温退火的加热奥氏体化温度较高时可以促进形成层状组织；奥氏体化温度较低时容易得到球化体。奥氏体化后钢的等温温度应根据最终所欲获得的性能，从该钢种的奥氏体等温转变上来确定。所以，为了得到最软的组织，可采用较低的奥氏体化温度和较高的等温温度。许多钢种在尽可能低的奥氏体化温度（稍高于Ac1）及尽可能高的等温温度进行等温退火时，有使渗碳体球化的效果，因此等温退火和球化退火合二为一，俗称等温球化退火。为保证过冷奥氏体的转变完全，钢在等温温度所保持的时间应长于等温转变图上所标明的时间。尤其是截面较大的钢材更应如此，因为从奥氏体化温度冷却时必须有一段时间，钢的心部才能冷至等温温度。
对于模具用合金渗碳钢，也可以用比渗碳温度略高一些的温度（930～940℃）进行等温退火。等温转变温度为610～680℃，转变时间为2～4h，得到的组织是铁素体和珠光体。这种处理可以最大限度减少渗碳过程中可能发生的任何变形，能满足大多数切削加工工艺的要求。
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