国内外热作模具钢的发展概况
⒈通用型热作模具钢。
国外的通用型热作模具钢有三种类型，即以55NiCrMoV6和56NiCrMoV7为代表的低合金热作模具钢，以H13(4Cr5MoSiV1)和H11(4Cr5MoSiV)为代表的中合金热作模具钢，以H10(4Cr3Mo3SiV)、H21(3Cr2W8V)为代表的钨系、钼系热作模具钢。
我国的通用型热作模具钢，过去主要有5CrMnMo、5CrNiMo及3Cr2W8V三个钢号。在20世纪80年代初引进了H13钢，H13钢有良好的抗冷热疲劳性，在使用温度不超过600℃时，代替3Cr2W8V钢，模具寿命有大幅度提高，因此，H13钢迅速得到推广应用，其产量已经超过3Cr2W8V钢。1995年，H13钢的产量已达26976t，成为产量最高的热作模具钢，用于制造锻造压力机模块、铝合金挤压模等，取得了很好的使用效果。
5CrNiMo、5CrMnMo是我国使用最广泛的热锻模具钢，但因合金含量交低，不含钒，其热强性、淬透性和抗回火软化性等不如国外的同类钢(55NiCrMoV6、56NiCrMoV7等)。近20年来国内结合大型模块的生产，开发了与国外钢号化学成分相近的5CrNiMoV钢，取得了良好的使用效果。
为了适应热作模具发展的需要，的地年来，国内相继开发了一些新型热作模具钢。
⒉高淬透性特大型锻压模块用钢。
通用型锻压模块用钢，如5CrMnMo、5CrNiMo及5CrNiMoV等，由于淬透性的限制，一般只适用于制造厚度为300~400mm的模具，而大型锻压设备，有时模具重达几十吨。随着模块截面尺寸的增大，要求进一步提高模具材料的淬透性，以使模具的心部能够得到较高的、均匀的性能。为此，国内外发展了一系列提高合金含量的高淬透性模具钢，如ISO4957标准中的40NiCrMoV4，法国NF-35-590标准中的40NCD16等。另外，俄罗斯生产的Ди32(5Cr2MoNiV)，我国开发的4Cr2MoVNi、3Cr2MoWVNi、5Cr2NiMoVSi等钢号，均可用于制造500mm*500mm截面的热锻模，其表面和心部硬度均匀一致。
⒊高热强性模具钢。
新技术的发展使一些热作模具的工作温度不断提高，工作条件是益苛刻，传统的钢号，如3Cr2W8V型高合金热作模具钢已不能适应要求，国内外陆续研制、开发了不少旨在提高耐热度和热强度的新型热作模具钢，主要分为四种类型。
⑴、中合金高热强性热作模具钢。
这方面的研究主要是在4Cr3Mo3SiV(H10)和4Cr5MoSiV1(H13)钢的基础上增加W、Mo、Co、Nb等元素，以提高其高温性能。如美国ASTM标准钢号H10A(4Cr3Mo3Co3V)，我国开发的3Cr3Mo3W2V、4Cr3Mo3W4Nb、4Cr5Mo2MnVSi等。
20世纪80年代以来，对于碳化钒对模具钢的高温强化作用的研究更加深入，先后发展了一些以碳化钒为主要强化相的高热强性热作模具钢。如瑞典的QRO80M(3Cr3Mo2VMn)、QRO90M(QRO80M的改进钢号)，我国研制的5Cr4W2Mo2SiV钢，将钒含量提高到1.2%，CH75钢(4Cr3Mo2SiV)将钒含量提高到1.5%等，由于在回火时析出较多的以MC型碳化物为主的高度弥散的碳化物，与3Cr2W8V相比具有更高的高温强度和抗回火软化能力。
⑵、沉淀硬化型热作模具钢。
沉淀硬化型热作模具钢的特点是制作的模具在淬火和低温回火(≈400℃)后进行机械加工，此时模具的硬度为HRC40左右，加工后直接使用，在使用过程中，模具表面受热产生碳化物析出，导致二次硬化，硬度提高到HRC45~48，而心部组织未发生转变，这样，模具可以同时具有表层所需的高温强度和心部的高韧度。由于模具是在机械加工前进行热处理的，所以，不存在热处理畸变和表面氧化脱碳问题。
沉淀硬化型钢在20世纪50年代已出现，如3Ni-3Mo钢(含碳0.2%)。日本研制了不少沉淀硬化型钢种，代表性的钢号有YHD3、YHD26、YHD28、DH76(2Cr3Ni3V)等，其中YHD3的高温强度优于3Ni-3Mo钢，并已得到较广泛的使用，用于制作300mm*400mm截面的压力机模具。我国研制了一种无钴析出的沉淀硬化型热作模具钢PH(2Cr3Mo2NiVSi)，用于制作压力机锻模，使用寿命比5CrNiMo高出1~1.5倍。这种钢经1010℃淬火和400℃回火后，硬度为HRC44，析出硬化量为3~4HRC。
⑶、低碳高速钢和基体钢。
高速工具钢具有良好的抗回火软化能力和高温强度，但其韧度和冷热疲劳性能较差。从20世纪70年代以来，各国开发了不少低碳高速钢和基体钢。前者将高速钢的碳含量降至0.3%~0.6%，在牺牲部分红硬性和耐磨性的情况下，改善其韧度和抗冷热疲劳性能，代表性的钢号如美国ASTM标准钢号H42(6W6Mo5Cr4V2)、H26(5W18Cr4V)、H25(3Cr4W15V)等，我国国家标准的钢号为6W6Mo5Cr4等。
基体钢的化学成分相当于淬火后的高速钢基体组织的成分，所以，淬火后过剩碳化物的数量少，且细小均匀，使钢的韧度和抗冷热疲劳性能进一步得到改善。代表钢号如美国钒合金钢公司的Vasco MA(5Cr4W3Mo2V)。我国的基体钢钢号为6Cr4Mo3W2Nb、5Cr4W5Mo2V和65Cr4W3Mo2VNb(65Nb)等。
这种钢综合性能好，既可以用于热作模具材料，也可以用于制造高性能的冷作模具。
⑷、奥氏体型热作模具钢。
有些模具的工作温度超过700℃，有时高达800℃或更高，上述的各种热作模具钢已不能满足要求，此时可使用高温合金，高温合金含镍量高，价格昂贵，加工性能差。为了适应工作温度达700~800℃的热作模具的需要，国内外开发了CrMn系和CrMnNi系奥氏体型热作模具钢，为了提高热强性，加入了较多的钒、钼作为高温强化元素。代表性的钢号如日本大同特殊钢公司的5Mn15Ni5Cr8Mo2V钢、日本日立金属公司的5Mn18Cr10V2钢，我国开发的7Mn10Cr8Ni10Mo3V2钢和5Mn15Ni5Cr8Mo3V2钢。这类钢经固溶时效处理后，在700~800℃仍保持较好的强度，可以用于制造在高温下工作的模具，但由于这类钢导热性差、热膨胀系数大、抗冷热疲劳性能较差，故不宜制造在急冷急热条件下工作的模具，如采用水冷却的模具。