热处理对于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具，表面热处理厂家要选用渗碳钢来制造，并把渗碳、淬火和低温回火作为最终热处理，表面热处理厂家对渗碳层的要求，一般渗碳层的厚度为o．8—1．5mm，当压制含硬质填料的塑料时，模具渗碳层厚度要求为1．3~15mm，压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8~1．2mm。渗碳层的碳含量为0.7％~1.0％为佳。若采用碳氮共渗，则耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化、防粘性就更好。
渗碳温度一般在900—920摄氏度之间，复杂型腔的小型模具（模具钢）可取840—860摄氏度中温碳氮共渗。渗碳保温时间为1~l0h．具体应根据对渗层厚度的要求来选择。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜，即高温阶段(900—920摄氏度)以快速将碳渗入零件表层为主．中温阶段(820~840摄氏度)以增加渗碳层厚度为主，这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布，便于直接淬火。
提高韧性的球墨铸铁退火球墨铸铁在铸造过程中此普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，铸铁件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体，为提高铸铁件的延性或韧性，常将铸铁件重新加热到900-950℃并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600℃出炉变冷。若铸态组织由(铁素体＋珠光体)基体，以及球状石墨组成，为提高韧性，只需将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨，为此将铸铁件重新加热到700-760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷。工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁件重新加热到850-900℃温度，原铁素体及珠光体转换为奥氏体，并有部分球状石墨溶解于奥氏体，经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体，因此铸件的强度提高。
