前面對有關熱處理基礎內容作了介紹，下面我們將具體針對各鋼種熱處理的實際過程分期進行說明。在實際的加熱和冷卻方式上，不同鋼種群會有所不同。
3、高合金工具鋼
⑴冷作模具鋼
冷作模具鋼SKD11和DC53等的淬火曲線如圖3-1所示。通常在比轉變點稍低的800℃下預熱，使模具內外溫度達到均勻。如果存在加熱變形問題，可在更低的600℃左右先進行第一次預熱。淬火溫度為1030℃，模具心部達到此溫度后保溫20-40min即可。
圖3-1 冷作模具鋼的淬火曲線
冷作模具鋼含鉻量高，故淬透性較好，冷卻方式為空冷或真空爐氣冷。空冷時為減少變形應進行均勻冷卻，要避免單方向風冷，例如吊掛起來時應不斷改變方向等。對大型模具進行冷卻時，可將其置于轉臺之上等，更要注意冷卻的均勻性。對形狀復雜或大型模具，為防止冷卻中產生氧化，也可采取在500℃左右的鹽浴中進行分級淬火，或者油冷到500℃后取出空冷等方式。
高合金冷作模具鋼的回火曲線如圖3-2所示。通常KSD11鋼在既可保持60-61HRC的高硬度，又處于韌性上升區域的180℃左右進行低溫回火。與此相比，8Cr系模具鋼中的DC53，即使同樣進行低溫回火，在同等硬度條件下，韌性要高出許多，所以也可用于低溫回火。當要求其硬度達到比SKD11鋼高的62-63HRC，并要求高韌性時，推薦進行高溫回火。不過，殘留奧氏體的分解溫度為500℃左右，在此溫度區域會出現韌性低谷，所以最好在超越此韌性低谷出現韌性回復的520-540℃進行回火為宜。對高合金冷作模具鋼來說，高溫回火會導致殘留奧氏體分解轉變成馬氏體，為使此馬氏體得到回火，必須進行第二次回火。
圖3-2 高合金冷作模具鋼的回火曲線
⑵熱作模具鋼
SKD61等熱作模具鋼的淬火方法也與冷作模具鋼相同，冷卻時也因淬透性較好而基本采用空冷。不過，壓鑄模之類的大型模具，單采用空冷會發生貝氏體轉變，因此采用了各種予以避開的冷卻方法。還有，當在上部溫度區域冷卻緩慢時，沿原奧氏體晶界析出的碳化物雖然對韌性影響不大，但也是導致韌性下降的原因之一。為確保韌性良好，最好采用快冷，可是同時存在變形較大的問題，為此，既能確保韌性又可抑制變形的各種淬火方法紛紛得到了開發和應用。
早前北美壓鑄協會推薦的真空淬火曲線如圖3-3所示。這種真空淬火方式也是其中的一種方法。這是一種分級淬火類型的熱處理方式，也稱作等溫淬火，是將模具冷卻后在480℃左右保溫，待內外溫差縮小后再次快冷的方式。根據有關數據，可確保韌性的下部溫度區域的冷卻速度約為5℃/min。
圖3-3 北美壓鑄協會推薦的真空淬火曲線
熱作模具鋼的使用硬度是40-50HRC，基本上需要高溫回火，并根據使用硬度來設定回火溫度，最少要反復進行兩次。第二次回火的目的是對殘留奧氏體轉變而成的馬氏體進行回火。
