預硬化塑料模具鋼是一種用于制造大截面塑料成型模具的模具鋼。預硬化熱處理一般在鍛造模塊開模腔前進行，處理后的模塊在整個截面上性能均勻，加工成模具后不易產生變形等缺陷。近年來，隨著越來越大的零件(如汽車車身件)采用塑料生產，預硬化塑料模具鋼的產量也越來越大。ASTMP20鋼是該類鋼中應用最為廣泛的一種，其預硬化硬度的要求為28~35HRC，以保證良好的加工性能。
淬火硬度曲線具有明顯的二次曲線特征，峰值硬度出現在9001000℃在800~900℃．合金元素隨淬火溫度的升高而逐漸溶解。淬火硬度隨之上升；在1000~1200℃，合金元素完全溶解，淬火硬度隨著晶粒粗化而降低。再結晶后，淬火工藝對試樣硬度的影響已經很小了。考慮到P20鋼的Ac點為815℃，淬火溫度應選擇在860℃，這樣不僅能獲得高的硬度，也能保證較細的晶粒。
P20鋼的最佳淬火工藝為860oCx2h，油淬。在預硬化硬度28~35HRC條件下，P20鋼的回火參數M=18．33～19．75E3。回火工藝選擇660oCx(0．5～10)h較為合理。