模具在現代製造業中占有日益重要的地們，特別是汽車和電器製造業中70％以上的零件採用模具製造加工。但目前我國高質量的模具大量依賴進口，分析其主要原因，不在於我們的優質鋼煉鋼水平，而是沒有認識到整個模具鋼質量的提高是一個系統控制過程。除冶金質量外，製造過程中的鍛壓加工、預備熱處理、機械加工和最終熱處理都將影響模具的內部組織和應力狀態，從而決定模具的最終使用性能。據羅百輝介紹，在模具的製造過程中，模具的使用壽命和製成的精度、質量、表面性能，除與模具的設計、製造精度以及工具機和操作等條件有關外，與模具材料及其熱處理工藝也有密切關係。據有關的統計表明，模具的早期失效因材料選擇不當和內部缺陷引起的約占10%左右，由熱處理不當引起的約占50%左右，因此正確選擇具有優良質量的模具鋼材並進行正確的熱處理，具有十分重要意義。模具鋼的特性主要包括使用性能、工藝性能和冶金質量等三個方面。

    1、模具鋼在工作性能方面的要求

    ①硬度

    模具在工作時受力狀態是複雜的，如熱作模具通常在交換的溫度場下承受交變應力作用，因此它應具有良好的抗軟化或塑性變形狀態的能力，在長期工作環境下仍能保持模具的形狀和尺寸精度。硬度是模具鋼的生要性能之一。對冷作模具的硬度一般選擇在58HRC以上，而熱作模具尤其是要求高的抗熱疲勞性能的模具，通常硬度在45HRC左右。對普通使用的塑料模具，一般硬度要求在35HRC左右。

    ②強度與韌性

    零件在成形使模具承受著巨大的的衝擊、扭曲等負荷，尤其是現代高速衝壓、高速精密鍛造和液態成形等技術以及一次成形技術的發展，模具承受著更大的負荷，往往由於鋼材的強度和韌度不夠，造成型腔邊緣或局部塌陷、崩刃或斷裂而早期失效，因此模具熱處理後應具有較高的硬度和韌度。

    ③耐磨性

    零件成形時材料與模具型腔表面發生相對運動，使型腔表面產生了磨損，從而使得模具的尺寸精度、形狀和表面的粗糙度發生變化而失效。磨損是一種複雜的過程，影響因素很多，除取決於作用於模具的外界條件外，還在很大程度上取決於採用鋼材的化學成分不均勻性、組織狀態、力學性能等。

    ④疲勞性能

    模具工作時承受著機械衝擊和熱衝擊的交變應力，熱作模具在工作的過程中，熱交變應力更明顯地導致模具熱裂。受應力和溫度梯度的影響而引起裂紋，往往是在型腔表面形成淺而細的裂紋，它的迅速傳播和擴展導致模具失效。另外，鋼的化學成分及組織的不均勻，鋼中存在的冶金缺陷如非金屬夾雜物，氣孔、顯微裂紋等均可導致鋼的疲勞強度降低，因為在交變應力的作用下，首先在這些薄弱地區產生疲勞裂紋並發展為疲勞破壞。

    ⑤粘著性

    工模具零件的表面由於兩金屬原子相互摭用或單相擴散的作用，往往會有一些被加工金屬粘附著，尤其是一些切削、剪切工具和衝壓工具的表面會產生粘附或結疤現象，這會影響刃口的鋒利程度和局部組織、化學成分的改變，使刃口部分崩裂或粘附金屬的脫落劃傷模具，使工件表面粗糙。因此良好的抗粘著性也是很重要的。

    ⑥拋光和蝕刻性能

    隨著模具，特別是塑料模具的廣泛使用，低的表面粗糙度值（有時甚至是鏡面的程度）已經十分性必要，低的表面粗糙度值影響到模具的壽命和生產效率及製品的質量。高的表面質量可以減輕腐蝕（特別是局部點狀腐蝕）；減小開裂的危險，拋光鋼材的化學成分、組織結構、硬度及碳化物分布必須均勻。大碳化物尤其是他們偏析並成帶狀時，對表面拋光性極為有害。特別重要的是，鋼中不能含有沒有發生變形的大的氧化物夾雜或偏析，因而必須嚴格控制冶煉和脫氧工藝。真空電弧重熔、電渣重熔效果良好，這種工藝目前已成為高級塑料模具鋼的主要生產方式。即使是簡單的真空脫氣也有助於消除大的氧化物夾雜，這些冶煉工藝不僅能降低氧化物的含量，而且能使氧化物更細小、均勻，同時控制冶煉和脫氧過程，還可以改變夾雜物類型，使之軟化並具有較好的塑韌性而提高拋光性能。

    鋼材中任何未閉合的空洞都會影響其拋光性能，因而熱加工中壓合疏鬆等冶金缺陷並保持組織的緻密是十分必要的，這可以通過現代化的成形加工技術來實現。例如反覆鐓拔技術、旋轉鍛造技術、高溫等靜壓制等可細化原始鑄態組織，樹枝晶內空隙。電渣重熔、真空電弧重熔精煉工藝，對鋼材均勻性也十分有利。由熱處理或表面硬化而引起的缺陷，應儘量避免導致硬度不均勻的脫碳。這些措施加上合理的成分設計及控制，就能生產出鏡面加工性優異的鋼。

    此外，還應根據模具的工作條件和環境的差異，考慮所用模具鋼應具有良好的熱導性、抗腐蝕性、抗氧化性和導磁性等。