熱處理對模具壽命的影響主要反映在熱處理技術要求不合理和熱處理質量不良兩個方面。統計資料表明，由于選材和熱處理不當，致使模具早期失效的約占70%。為了改善模具材料性能、提高模具壽命，常用的熱處理方法有以下幾種:
1、真空熱處理
真空熱處理是真空技術與熱處理技術相結合的新型熱處理技術。真空熱處理所處的真空環境指的是低于一個大氣壓的氣氛環境，包括低真空、中等真空、高真空和超高真空，真空熱處理實際也屬于氣氛控制熱處理。
真空熱處理是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態下進行的，熱處理質量大大提高。與常規熱處理相比，真空熱處理的同時，可實現無氧化、無脫碳、無滲碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脫脂除氣等作用，從而達到表面光亮凈化的效果。
2、深冷處理
深冷處理是指以液氮為制冷劑，在低于-130℃的溫度對工件進行處理的方法。深冷處理能在不降低工件強度與硬度的情況下，顯著提高工件的韌性。深冷處理方法分為液體法和氣體法兩種。
液體法是將工件直接放入液氮中，處理溫度為-150℃，缺點是熱沖擊大，有時甚至造成工件開裂；
氣體法是通過液氮的氣化潛熱和低溫氮氣吸熱制冷，處理溫度達-196℃，處理效果較好。 
3、高溫回火
高溫回火是指把零件淬火后，再加熱到500~650℃，一般是加熱到臨界點的某一溫度，保溫一段時間后，以適當的速度冷卻。
高溫回火得到鐵素體+細粒狀滲碳體的混合物，即回火索氏體組織。具有優良的綜合力學性能，多用于結構零件淬火后的回火，如連桿、螺栓、齒輪及軸。
淬火+高溫回火稱為調質。一般用于淬火的后續處理，淬火+高溫回火被稱為調質處理，在工業生產中有廣泛的應用�；鼗饻囟确秶鸀�500-650攝氏度，有利于徹底消除內應力，提高金屬的塑性和韌性，回火一般采用空氣中冷卻。硬度一般在25~35HRC之間，回火后的組織為回火索氏體。主要應用于含碳量為0.3%-0.5%的碳鋼和合金鋼制造的各類連接和傳動的結構零件。