模具在现代工业生产中占据着不可替代的地位。目前国内生产的热作模具钢与国外同类产品相比具有很大的差距，提高热作模具钢的性能，获得具有合金含量低、耐磨性能优异、综合机械性能好、生产成本低等优点的热作模具钢钢对模具行业具有重要的现实意义。本文通过对65Mn钢和60Si2Mn钢进行一系列的实验，研究了热处理工艺对热作模具钢的组织和性能的影响。通过研究其宏观和微观组织，发现淬火后对回火温度的控制决定了所获得的回火组织，是决定钢的机械性能的关键，通过测试和分析得出以下结论：（1）不同的热处理工艺下，65Mn钢的硬度比与其相对应的60Si2Mn钢的硬度都要高，在水淬加低温回火下所得的组织的硬度最高，且不论淬火的介质是水还是油，材料的硬度都随回火温度的升高呈现下降的趋势。（2）通过断口的宏观分析得出，两种材料的断裂类型均为正断型断裂，且65Mn钢的断口比60Si2Mn平直，结合冲击试验所得数据，得出60Si2Mn钢的抗冲击性能较好。（3）通过断口的微观分析得出，两种材料的油淬加低温回火试样的韧性比水淬加低温回火试样的好，水淬加低温回火试样的淬透性好，且60Si2Mn钢比65Mn钢的韧性好。（4）由磨损实验所得数据得出，65Mn钢与60Si2Mn钢在同种热处理工艺下耐磨性相差不大。不论65Mn钢还是60Si2Mn，油淬加低温回火的耐磨性能最好。综上所述，60Si2Mn在油淬加低温回火处理下的综合性能比65Mn钢好。