鍛造模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程，對鍛造模具的制造精度、模具的強度、模具的工作壽命、模具的制造成本等有著直接的影響。20世紀80年代以來，國際模具熱處理技術發展較快的領域是真空熱處理技術、模具的表面強化技術和模具材料的預硬化技術。
一、真空熱處理工藝的模具
    真空熱處理技術是近年來發展起來的一種新型的熱處理技術，它的特點是迫切需要在模具制造，如防止加熱氧化和脫碳、真空脫氣和除氣，消除氫脆，從而改善材料的塑性和韌性(部分)和疲勞強度。真空加熱速度慢，零件內外溫差小，決定真空熱處理工藝的小變形。
    真空熱淬火、真空淬火和真空回火主要用于模具真空熱處理。為了保持工件真空加熱的優良特性(如模具)，冷卻劑和冷卻過程的選擇和配方是非常重要的。模具淬火的過程主要應用于潤滑油冷卻和空氣冷卻。熱處理后的模具加工已不再是工作表面，盡量采用真空淬火、真空淬火工件(模具)，尤其可以提高相關機械性能的表面質量，如疲勞、表面亮度、耐蝕性等。
    采用計算機模擬技術進行熱處理工藝的成功開發和應用，使智能熱處理成為可能。由于小批量(均勻塊)的模具生產，許多品種的特性，以及高熱處理的性能要求，不允許出現廢棄物的特性，必須使模具智能化熱處理。國外工業發達國家，如美國、日本等，在真空高壓氣體淬火中，發展也非常快，主要目標也是模具。
二、模具的表面處理技術
    模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關重要。模具的表面處理技術，是通過表面涂覆、表面改性或復合處理技術，改變模具表面的形態、化學成分、組織結構和應力狀態，以獲得所需表面性能的系統工程。目前在模具制造中應用較多的主要是滲氮、滲碳和硬化膜沉積。
    由于滲氮技術可形成優良性能的表面，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協調性，同時滲氮溫度低，滲氮后不需激烈冷卻，模具的變形極小，因此模具的表面強化是采用滲氮技術較早，也是應用最廣泛的。
三、模具滲碳處理
    模具滲碳是為了提高模具的整體強韌性，即模具的工作表面具有高的強度和耐磨性。硬化膜沉積技術目前較成熟的是CVD、PVD。模具自上個世紀80年代開始采用涂覆硬化膜技術。目前的技術條件下，硬化膜沉積技術（主要是設備）的成本較高，仍然只在一些精密、長壽命模具上應用，如果采用建立熱處理中心的方式，則涂覆硬化膜的成本會大大降低，更多的模具如果采用這一技術，可以整體提高我國的模具制造水平。