采用扫描电镜、洛氏硬度计对P20塑料模具钢进行淬火及回火后的显微组织观察及硬度测试,研究其在不同回火处理工艺下的硬度及显微组织变化规律,同时利用回火参数P研究了P20塑料模具钢的回火工艺。结果表明,在350~450℃,随回火温度的增加,硬度变化不大;在450~650℃回火,试样的硬度发生明显下降趋势;随回火保温时间的延长,在350~450℃,硬度降低趋势较小;在500~650℃回火,在最初的8 h内,硬度迅速降低,继续延长保温时间,硬度下降速率变慢;随回火温度和保温时间的延长,碳化物析出量越来越多,并逐渐球化聚集长大,马氏体板条边界逐渐模糊,有些板条被早期形成的碳化物钉扎,致使部分板条马氏体粗化,有些板条合并变宽,导致其硬度降低。结合本文试验数据及回火参数P,可确定试验P20钢的最佳回火工艺为600℃×1 h。