温锻成形时，模具承受较大的单位压力，且变形坯料还不断将热量传递给模具，使模具经常在200～500℃的条件下工作。因此，温锻模具工作部分的材料需满足以下条件；
(1)模具由于预热及与加热坯料接触，而导致温度升高后，材料的σs应高于坯料作用在模具工作部分上的单位压力。
(2)模具材料应具有足够的高温耐磨性。
(3)模具材料应具有足够的韧性，以避免裂纹产生。
(4)模具材料热膨胀率要小、热导率和比热容要大。
(5)模具应有润滑，以减小成形阻力。
根据以上要求，目前某些冷锻模具钢和热锻模具钢可用于温锻模具。表7-1所示为几种模具材料的热处理规范。在200～400℃范围内温锻时，可采用与冷锻相同的模具材料，如Cr12MoV以及高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、6W6Mo5Cr4V等（由于温锻模具不会经历剧烈的温度变化，所以很少产生热裂纹，因此可以采用高速钢作为温锻模具材料）。在400℃以上温锻时，Cr12MoV的力学性能急剧下降，故不宜采用。热锻模具钢SCrNiMo和3Cr2W8V等强度较高，容易回火软化，引起磨损和局部变形，使零件表面粗糙；但这些材料韧性好，故在700～800℃温锻时，也可作为温锻模具材料。此时允许单位压力限制在1100 MPa以下（当用铬工具钢或高速钢时，允许单位压力值为2000 MPa）。当单位压力低时，这些材料的使用效果较好。
在较高的温度下温锻时，会引起模具硬度的降低。如高速钢W18Cr4V淬火回火后在室温时的硬度为830 HV，而如果温度升至430℃时，硬度则会降至720 HV。这就是模具在实际生产中出现迅速磨损的原因。因此，模具在温锻过程中应保持在适当的温度，即在模具设计时应把冷却方法作为重要问题来考虑。另外，温锻模具材料关于碳化物偏析的要求和其他热处理要求可以参照冷锻模具材料的要求。
表7-1 温锻模具材料
温锻模具材料
单纯的钨一钴系硬质合金在高温时容易氧化，导致磨损剧烈。如加入TiC，虽然韧性稍有下降，但抗氧化性、耐磨性却大大增加，因此，温锻模具有时也采用硬质合金。该材料的缺点是加工困难，成本较高。
20世纪60年代国外生产的温锻模具用基体钢，将高速钢的强度与合金含量较低的工具钢的韧性结合起来，其化学组成与高速钢的组成基本一样，纤维组织中基本没有过剩的碳化物，其效果是在具有高强度的同时消除了高速钢所具有的脆性，使其具有良好的韧性。表7-2所示为三种基体钢的化学成分和热处理条件。
表7-2 国外三种基体钢的化学成分和热处理条件
国外三种基体钢的化学成分和热处理条件
我国研制的可用于温锻模具的基体钢的化学成分如表7-3所示。
表7-3 我国研制的基体钢的化学成分
我国研制的基体钢的化学成分
65Cr4W3Mo2VNb钢采用1160±10℃作为淬火温度，加热速度为15～20℃/min。对单位挤压力小、韧性要求更高的凸模，可采用1080～1140℃淬火。最好在550～600℃分级冷却，通常回火温度为540℃，保温1小时，回火2次，硬度为62 HRC。
60Cr4Mo3Ni2WV钢淬火加热时，可先经540℃预热（电炉中），再经850℃预热（盐炉中），预热速度为40～50℃/min，最后在高温盐炉中加热，加热温度为1100～1140℃，加热速度取20～25℃/min。560～600℃分级冷却，油冷至200～300℃后空冷。回火温度为520～560℃，保温2小时，回火2次，硬度为59～62 HRC。
7W7Cr4MoV钢的热处理工艺可按模具使用要求来定。若韧性要求较高时，可采用1100℃淬火和580℃回火，硬度为60 HRC左右；若抗压或耐磨性要求高时，可采用1100℃淬火和500～530℃回火，硬度为61.5～62.5 HRC。
(1)模具由于预热及与加热坯料接触，而导致温度升高后，材料的σs应高于坯料作用在模具工作部分上的单位压力。
(2)模具材料应具有足够的高温耐磨性。
(3)模具材料应具有足够的韧性，以避免裂纹产生。
(4)模具材料热膨胀率要小、热导率和比热容要大。
(5)模具应有润滑，以减小成形阻力。
根据以上要求，目前某些冷锻模具钢和热锻模具钢可用于温锻模具。表7-1所示为几种模具材料的热处理规范。在200～400℃范围内温锻时，可采用与冷锻相同的模具材料，如Cr12MoV以及高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、6W6Mo5Cr4V等（由于温锻模具不会经历剧烈的温度变化，所以很少产生热裂纹，因此可以采用高速钢作为温锻模具材料）。在400℃以上温锻时，Cr12MoV的力学性能急剧下降，故不宜采用。热锻模具钢SCrNiMo和3Cr2W8V等强度较高，容易回火软化，引起磨损和局部变形，使零件表面粗糙；但这些材料韧性好，故在700～800℃温锻时，也可作为温锻模具材料。此时允许单位压力限制在1100 MPa以下（当用铬工具钢或高速钢时，允许单位压力值为2000 MPa）。当单位压力低时，这些材料的使用效果较好。
在较高的温度下温锻时，会引起模具硬度的降低。如高速钢W18Cr4V淬火回火后在室温时的硬度为830 HV，而如果温度升至430℃时，硬度则会降至720 HV。这就是模具在实际生产中出现迅速磨损的原因。因此，模具在温锻过程中应保持在适当的温度，即在模具设计时应把冷却方法作为重要问题来考虑。另外，温锻模具材料关于碳化物偏析的要求和其他热处理要求可以参照冷锻模具材料的要求。
表7-1 温锻模具材料
温锻模具材料
单纯的钨一钴系硬质合金在高温时容易氧化，导致磨损剧烈。如加入TiC，虽然韧性稍有下降，但抗氧化性、耐磨性却大大增加，因此，温锻模具有时也采用硬质合金。该材料的缺点是加工困难，成本较高。
20世纪60年代国外生产的温锻模具用基体钢，将高速钢的强度与合金含量较低的工具钢的韧性结合起来，其化学组成与高速钢的组成基本一样，纤维组织中基本没有过剩的碳化物，其效果是在具有高强度的同时消除了高速钢所具有的脆性，使其具有良好的韧性。表7-2所示为三种基体钢的化学成分和热处理条件。
表7-2 国外三种基体钢的化学成分和热处理条件
国外三种基体钢的化学成分和热处理条件
我国研制的可用于温锻模具的基体钢的化学成分如表7-3所示。
表7-3 我国研制的基体钢的化学成分
我国研制的基体钢的化学成分
65Cr4W3Mo2VNb钢采用1160±10℃作为淬火温度，加热速度为15～20℃/min。对单位挤压力小、韧性要求更高的凸模，可采用1080～1140℃淬火。最好在550～600℃分级冷却，通常回火温度为540℃，保温1小时，回火2次，硬度为62 HRC。
60Cr4Mo3Ni2WV钢淬火加热时，可先经540℃预热（电炉中），再经850℃预热（盐炉中），预热速度为40～50℃/min，最后在高温盐炉中加热，加热温度为1100～1140℃，加热速度取20～25℃/min。560～600℃分级冷却，油冷至200～300℃后空冷。回火温度为520～560℃，保温2小时，回火2次，硬度为59～62 HRC。
7W7Cr4MoV钢的热处理工艺可按模具使用要求来定。若韧性要求较高时，可采用1100℃淬火和580℃回火，硬度为60 HRC左右；若抗压或耐磨性要求高时，可采用1100℃淬火和500～530℃回火，硬度为61.5～62.5 HRC。