5CrNiMo钢的硬度及强度随回火温度的升高而下降，塑性及冲击韧度值则随回火温度的升高而增加。5CrNiMo钢在400℃以下工作可以保持较高强度，高于400℃时强度急剧下降。5CrNiMo钢的锤锻模回火包括模腔和燕尾两个部分的回火，由于燕尾直接与锤头接触，它的硬度应高于锤头，此外，燕尾的根部易引起应力集中，因而硬度也不宜太高，通常，燕尾的应低于模腔的硬度。一般锤锻模的回火温度不宜太低，如果太低，回火后硬度高，其韧性不足，在工作中模腔易出现裂纹；但回火温度也不宜太高，如果太高，硬度、强度和耐磨性降低，从而使模面以被压坏或加速磨损。5CrNiMo钢的KIC值对奥氏体晶粒度不敏感。当回火温度低于450℃时，断口形貌均为沿晶断裂加准理解，并以沿晶断裂为主。回火温度高于450℃时，断口形貌为韧窝状。生产上对不同尺寸的锤锻模有不同的硬度要求，采用的回火温度如表四所示。为了防止第二回火脆性，回火后采用油冷，在100℃出油。为了消除油冷所造成的内应力，可在160~180℃再补充一次低温回火。燕尾可采用单独加热回火和自行回火的方法。单独加热回火是在保证模腔达到的硬度要求后,再用专用电炉或用盐浴炉来对燕尾部分单独进行回火加热。自行回火方法是将淬火加热后的锻模整体淬入油中一段时间后把燕尾提出油面停留一段时间，依靠其本身的热量使温度回升，如此反复操作3～5次即可。
5CrNiMo钢是目前国内用量较大的锤锻模钢通用性强，大、中、小型模块，深、浅型槽的模块均可使用。由于5CrNiMo钢具有良好的淬透性，该种钢更适合用于大批量生产。300mm×400mm×300mm的大块钢料，自820℃油淬和560℃回火后，断面各部分的硬度几乎一致。该种钢易形成白点，需要严格控制冶炼工艺及锻轧后的冷却制度。适合制造各种形状复杂，冲击载荷大、工作温度不太高、边长400mm大中型锤锻模及切边模，用于制造形状简单、一般制造工艺冶炼采用真空精炼工艺确保钢材纯洁，采用大型专业的热处理使钢材获得最佳的预硬化效果、硬度均匀分布.。
5CrNiMo钢具有良好的韧性、强度和高耐磨性。它在室温和500～600℃时的力学性能几乎相同。在加热到500℃时，仍能保持住HB300左右的硬度。由于钢中含有钼，因而对回火脆性并不敏感。从600℃缓慢冷却下来以后，冲击韧性仅稍有降低。
5CrNiMo是20世纪30年代初应用的热作模具钢，至今仍有较广泛的应用。该钢以良好的综合力学性能和良好的淬透性而著称，具有良好的塑性、韧性、尺寸效应不敏感。该钢的不足之处是工作温度稍低，锻坯中易产生白点。
图一：5CrNiMo锻轧后完全退火工艺图二：5CrNiMo锻轧后等温退火工艺
5CrNiMo钢具有很高的淬透性，所以，钢的淬火可以采用许多冷却方式，如油淬、分级淬火或等温淬火。其中最常用的是油淬。5CrNiMo钢中的碳化物主要是M3C，加热到950℃以上可全部溶于奥氏体，但晶粒较粗大。在880℃淬火后的组织为针状马氏体和少量板状马氏体。在900℃淬火后其组织主要是板条状马氏体，仅有少量针状马氏体。这类钢在830℃淬火，200～250℃回火后有良好的力学性能，硬度约为54HRC。在300℃左右回火，韧性下降，应避免采用。图三为奥氏体随时间变化的等温转变图。
热模5CrNiMo钢的工作特点是具有间歇性．每次使热态金属成形后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的表面。因此．热模的工作状态是反复受热和冷却，从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩，即反复承受拉压应力作用．其结果引起模腔表面出现龟裂，称为热疲劳现象。由此，对热模具5CrNiMo钢提出了第二个基本使用性能要求．即具有高的热疲劳抵抗力。
（注：5CrNiMo钢在空气中冷却既能淬硬，并易形成白点，因此，锻造以后应缓慢冷却。对于大型锻件，必须放到加热至600℃的炉中，待其温度一致以后，再缓慢冷却到150～200℃，然后在空气中冷却。对于较大的锻件，建议在冷却到150～200℃以后，立即进行回火加热。）
7、5CrNiMo钢淬火时，Cr、Ni、Mo三元素固溶于奥氏体中，提高钢的淬透性。淬火后三元素固溶于基体组织中，固溶强化基体组织和提高基体组织的回火稳定性。回火时除Ni元素仍存在于基体组织中外，Cr、Mo元素以（Fe、Cr、Mo）3C碳化物析出。由于碳化物的析出及聚集需较高的回火温度和较长的时间，这就形成了钢的热稳定性或耐磨性。析出的（Fe、Cr、Mo）3C碳化物与淬火时未溶的少量Mo元素的碳化物，再加强任性俱佳的基体组织，相互作用共同合作使钢在一定温度产生和保持一定强度、硬度、与耐磨性。
8、5CrNiMo钢淬火时未溶的少量Mo元素的碳化物，阻止了奥氏体的长大，起到细化晶粒作用，使刚产生良好强度与韧性。
通常锤锻模5CrNiMo钢工作时,其模腔表面温度可达300～400℃以上。压铸模模腔温度与压铸材料种类及浇注温度有关。为此．对热模具钢5CrNiMo的基本使用性能要求是热塑变抵抗力高，包括高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力，实际上反映了钢的高回火稳定性。
退火：①普通退火。以≤30℃/h速度加热到760～780℃，保温4～6h，炉冷到500℃出炉空冷，硬度为197～241HBSAc1710℃,Ac3 770℃,加热温度在Ac3线之上，得到珠光体组织块状铁素体。②等温退火。以≤30℃/h速度加热到850～870℃，保温时间2～4h，炉冷到650℃～680℃后等温4～6h，炉冷到500℃以下出炉空冷，硬度为197～241HBS，Ac1710℃,Ac3 770℃，加热温度在Ac3线℃，以获得退火组织片状珠光体块状铁素体。
注：1.大型模具淬火加热温度采用上限值，小模具（边长在200～300mm以下）采用下限值；
2.为了避免锤锻模在淬火时产生大的应力和应变，从830～860℃加热后，先在空气中预冷到750～780℃，然后再油冷到150～180℃左右，取出并立即回火；
3.对大型模具应先放在600～650℃的加热炉中预热，热透后再使炉温升高；为了加热的更好要将模具放在高60～100mm的垫板上加热。
3、5CrNiMo钢中除Ni外，Cr、Mo元素还可固溶于Fe3C中形成（Fe、Cr、Mo）3C，改善其硬度，提高钢的耐磨性。Ni元素还可强烈的改善钢的韧性与耐热疲劳性。
1、5CrNiMo钢中碳含量保持在0.40%～0.60%，可获得较高的强度与耐热疲劳强、一定的硬度与耐磨性、良好的韧性与导热性。
2、5CrNiMo钢中加入Cr、Ni、Mo元素主要是提高钢的淬透性，尤其是共同作用时，淬透性提高悬殊。如300mm*300mm*400mm*的模具即可淬透。同时三元素固溶于铁表体中起固溶强化作用。
5CrNiMo因淬火出油温度低，容易开裂，实际操作时为避免开裂，常于200℃左右即出油，这样，在模具表面获得了一层马氏体组织，但心部仍处于奥氏体状态，在380~450℃回火时，心部的过冷奥氏体即转变为上贝氏体组织，冲击韧性极差，模具寿命很低。为了提高热锻模使用寿命，可采用等温处理方法，即淬火加热后，将模具与160~180℃硝盐中分级停留，使发生部分马氏体转变，然后再转入280~300℃硝盐中等温停2~3h；或将模具放入150℃油中，再转入280~300℃硝盐中停留2~3h。此时，模具钢的组织由马氏体下贝氏体少量残余碳化物组成，回火后获得回火下贝氏体组织，模具寿命明显提高。（对5CrNiMo锻模采用150℃出油，再进入300℃硝盐中等温3h，使用寿命可提高20%~50%。）