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冷作模具鋼主要用于沖壓、下料、成型、彎曲、冷擠壓、冷拉、粉末冶金模具等，要求具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性。一般分為，通用型和特殊型兩大類。如美國通用型的冷作模具鋼通常包括01，A2，D2，D3這4個鋼種，各國通用型的冷作合金模具鋼鋼號對照，見表4。日本JIS標準中能用作冷作模具鋼的主要有SK系，包括SK系碳素工具鋼，合金工具鋼SKD系8個，SKHMO系高速鋼9個，共24個鋼號。我國GB/T1299-2000合金工具鋼標準中共納入11個鋼種，形成較完善的系列。 隨著加工技術、被加工材料及對模具需求的變化，原有的基本系列不能滿足需要，日本鋼廠以及歐洲主要的工模具鋼生產廠開發出特殊用途的冷作模具鋼，并逐漸形成了各自的冷作模具鋼系列，這些冷作模具鋼的開發，也是冷作模具鋼的發展方向。
1.低合金空淬冷作模具鋼 隨著熱處理技術的發展，特別是真空淬火技術在模具行業的廣泛應用，為了減小淬火變形，國內外開發了一些低合金空淬微變形鋼，該類鋼要求具有良好的淬透性，熱處理變形小，強韌性好，并且有一定的耐磨性能。而標準的高合金冷作模具鋼（如D2、A2）雖然淬透性好，但合金含量高，成本昂貴。因此，國內外開發了一些低合金微變形鋼，該類鋼一般含有提高淬透性的合金元素Cr，Mn合金元素，合金元素的總含量一般<5%，適用于制造生產批量不大的精密復雜模具。具有代表性的鋼種美國的A6，日立金屬公司的ACD37，大同特殊鋼公司的G04，愛知制鋼公司的AKS3等。我國GD鋼，經900℃淬火和200℃回火后，能保持一定量的殘余奧氏體，具有較好的強韌性和尺寸穩定性，可用于制作易崩刃斷裂的冷沖模具，有較高的使用壽命。該類鋼的主要化學成分見表5。
2.火焰淬火模具鋼 為了縮短模具制造周期，簡化熱處理工藝，節約能源，降低模具的制造成本。日本發展了一些火焰淬火要：求的專用冷作模具鋼。比較典型的如愛知制鋼的SX105V（7CrSiMnMoV）、SX4（Cr8），日立金屬的HMD5，HMD1，大同特殊鋼公司的G05鋼等，我國研制開發了7Cr7SiMnMoV。這類鋼可以在模具加工完后，采用氧乙炔噴槍或其他加熱器，對模具的刃部或其它部分進行加熱后空冷淬火，一般淬火后可以直接使用。由于工藝簡單，在日本獲得廣泛使用。該類鋼代表性的鋼種是7CrSiMnMoV，具有良好的淬透性，在φ80mm的鋼材經油淬火時距表面30mm處的硬度可達到60HRC，心部與表面硬度差值為3HRC，火焰淬火時，經180~200℃預熱，用噴槍加熱至900-1000℃淬火，硬度可達到60HRC以上，可得到1.5mm以上的淬硬層。國內外幾個主要的火焰淬火模具鋼的化學成分見表6。
3.高韌性、高耐磨性冷作模具鋼 為了提高冷作模具鋼的韌性并使鋼的耐磨性降低不是很多，國外一些模具鋼生產的主要企業，相繼開發了一系列的高韌性、高耐磨性兼備的冷作模具鋼。這類鋼一般含碳量約為1％，含Cr8%，加入Mo、V、Si等合金元素，其碳化物細小、分布均勻、韌性遠高于Cr12類型鋼，而耐磨性則與之相近。它們的硬度、抗彎強度、疲勞強度和斷裂韌性高，抗回火穩定性也高于Crl2型模具鋼，適合于高速沖床和多工位沖床。70年代，美國釩合金公司首先開發出VascoDie（8Cr8Mo2V2Si），該類鋼發展較快，美國CRUCIBLE公司開發的CRU-WEAR鋼、Timken的Lescowear，BOHLER的K340鋼、日本山陽特殊鋼的QCM8，大同特鋼的DC53、愛知制鋼公司的SX5（Cr8MoV），TCD等鋼。我國也研制開發了LD鋼、GM鋼，ER5鋼等。該類鋼代表性的鋼種是低V含量日本的DC53和高V含量的CRU-WEAR，DC53經1020-1040℃淬火，空冷后硬度可達到62-63HRC，一般使用可在低溫回火（180~200℃）和高溫回火（500~550℃）使用，其韌性可比D2高1倍，疲勞性能比D2高20%;CRU-WEAR鍛軋后，退火經850-870℃奧氏體化，小于30℃/小時冷卻到650℃出爐，硬度可達到225-255HB，可在1020~1120℃范圍選擇淬火溫度，硬度可達到63HRC，根據使用條件在480~570℃回火，具有明顯的二次硬化效應，耐磨性、韌性優于D2。國內外一些高強高韌冷作模具鋼見表7。
4.基體鋼 高速鋼以其優良的耐磨性和紅硬性，國外已經廣泛地用于制造高性能、高壽命的冷作模具，如日本通用標準的高速鋼SKH51(W6Mo5Cr4V2）等。為了適應模具的要求，往往通過降低淬火溫度、淬火硬度或降低高速鋼中的含碳量，以提高其韌性。 基體鋼是從高速鋼發展而來的，其化學成分相當于高速鋼淬火后的基體成分。所以淬火后的殘余碳化物數量少，分布均勻，使鋼的韌性較高速鋼有很大的改善。美國和日本在70年代初研究過牌號為VascoMA，VascoMatrix1和MOD2的基體鋼。最近研制，開發了DRM1、DRM2，DRM3等。一般用于要求韌性較高而抗回火穩定性較好的冷作模具。我國也研制一些基體鋼，如65Nb(65Cr4W3Mo2VNb）、65W8Cr4VTi、65Cr5Mo3W2VSiTi等鋼。該類鋼具有良好的強韌性，廣泛制作冷擠壓、厚板冷沖、滾絲輪、壓印模、冷鐓模等，和可用做溫擠壓模具。表8為一些基體鋼的化學成分。
5.粉末冶金模具鋼 常規工藝生產的萊氏體型高合金冷作模具鋼，特別是大截面材，共晶碳化物粗大，分布不均勻，嚴重地降低了鋼的韌性、磨削性和等向性。 近些年來，國外工模具鋼生產的主要特鋼企業都集中力量開發了一系列的粉末冶金高速鋼和高合金模具鋼，使該類鋼得到迅速發展。粉末冶金生產工模具鋼已經成為國外的重點發展方向，美國CRUCIBLE廠已具備年產12000噸的生產能力，奧地利BOHLER廠僅2002年生產粉末工具鋼（主要是高速鋼和冷作模具鋼）1800噸。采用粉末冶金工藝由于霧化鋼粉冷速快，形成的碳化物細小均勻，顯著地提高了模具材料的韌性、可磨削性和等向性。由于這種特殊的工藝生產，碳化物的細小均勻，可加工性和磨削性能的改善，可使鋼中添加更高的碳含量和釩含量，從而發展了一系列的新鋼種。如日本大同的DEX系列(DEX40，DEX60，DEX80等），日立金屬的HAP系列，不二越的FAX系列，UDDEHOLM的VANADIS系列，法國Erasteel的ASP系列，美國CRUCIBLE公司的粉末冶金工模具鋼發展較快，形成CPMlV，CPM3V，CPMlOV，CPM15V等一系列的粉末冶金鋼，其耐磨性和韌性比普通工藝制造的工模具鋼有明顯提高，如表9。國內在80年代曾開展粉末冶金高速鋼的研究工作，但未產業化。近些年來，也研究甚少。
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