工具鋼在淬火前必須進行預備熱處理，以消除應力，細化晶粒，為淬火做好組織準備。預備熱處理包括球化退火、去應力退火、正火、調質等。

(1)球化退火工具鋼球化退火的目的是為了改善鋼材的加工性能，并為淬火做組織準備。退火后獲得球狀珠光體。退火方法有普通退火和等溫退火。

(2)去應力退火其目的是為了消除冷變形產生的加工硬化和切削加工產生的內應力，以減少淬火時產生的畸變和開裂傾向。碳素工具鋼去應力退火溫度為600~700℃，合金工具鋼為650~700℃，保溫時間為0.5～3h。

(3)正火對于因過熱而產生粗大晶粒和存在網狀碳化物的過共析鋼，為細化晶粒，消除網狀碳化物，應進行正火處理。鋼經正火后再進行球化退火。

(4)調質其目的主要是細化組織，獲得中等大小的球狀碳化物，使淬火硬度控制在較小范圍內，減少淬火畸變，改善切削加工時的表面粗糙度。