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模具钢大致可分为:冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢三类,用于锻造、冲压、切型、压铸等。由于各种模具用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢,按其所制造模具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性,足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。由于这类用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢的性能要求也不同。
决定钢锭大小及断面形状的钢锭模几何尺寸。主要参数有钢锭重量、断面形状及尺寸、钢锭高度或高宽比、钢锭锥度、模壁厚度或模锭重量比、转角半径及底部形状等。
钢液和钢锭模的内模壁(工作面)具有很强的润湿能力,凝固后钢锭在钢锭模间的粘附力较强,不易脱模,脱模后钢锭表面易出现大的结疤、裂纹及氧化皮等缺陷,降低钢锭模的成材率。目前主要采用2种途径来提高钢锭模工作面的质量,一是通过开发新型的涂料,改善钢锭模工作面的质量。另一种是采用浸渗技术制备金属陶瓷复合工作面,陶瓷表面可以抵抗铸铁的氧化、提高钢锭模的使用寿命。同时,使用复合钢锭模生产的钢锭表面质量好,钢锭内在质量符合产品标准要求。
冷轧模具钢的主系列是高硬冷作类,主要用于要求高抗压和耐磨为主的模具,硬度高于HRC60-62。对于要求耐冲击、韧性高的模具,硬度低于HRC60- 62,主要用S类和部份A类和最普通的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。对于大型冲压模,如汽车外型冲压件,主要用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。
热轧模具由于在有温度的条件下工作,要求材料具有热强性和热耐磨性,为了保证模具的使用寿命模具要冷却,热冷交替模具会出现龟裂,即热疲劳裂纹,所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。