合金工具钢比碳素工具钢具有更高的淬透性、淬硬性、耐磨性和韧性。 按用途大致可分为切削工具用钢、模具用钢和量具用钢三类。 其中，含碳量较高（碳质量分数大于0.80%）的钢多用于制造切削工具、量具和冷作模具。 该类钢淬火后硬度在HRC60以上，具有足够的耐磨性； 中碳钢（碳质量分数（0.35%~0.70%））多用于制造热作模具，该类钢淬火后硬度稍低，为HRC50~55，但韧性较好。

(1)切削工具用钢

切削刀具在工作条件下会产生强烈的磨损和发热，同时也会振动并承受一定的冲击载荷。 切削工具用钢应具有高硬度、耐磨性、红硬性和良好的韧性。 为了保证高硬度和满足形成合金碳化物的需要，钢中的碳质量分数一般在0.80%～1.45%之间。 铬是该类钢的主要合金元素，质量分数一般为0.50%～1.70%。 一些钢还含有钨以提高切割金属的性能。 由于此类工具钢含有合金元素，因此其淬透性比碳素工具钢好。 热处理引起的变形小，具有较高的硬度和耐磨性。 常用的钢有铬钢、硅铬钢和铬钨锰钢。

(2)模具钢

模具大致可分为冷作模具、热作模具和塑料模具三大类，用于锻造、冲压、切削、压铸等。由于各种模具用途不同，工况条件复杂，所用钢材模具根据其所制造的模具的工作条件，应具有较高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性以及较高的淬透性和淬火性能。 硬度和其他工艺性能。 由于这几类模具的用途不同、工作条件复杂，对模具钢的性能要求也不同。

冷作模具包括冷冲模、拉丝模、拉深模、冲压模、滚丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷作模具的材质为钢材。 根据其制造的工具的工作条件，应具有较高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及较高的淬透性、淬透性等工艺性能。 用于此类用途的合金工具钢一般为高碳合金钢，碳质量分数大于0.80%。 铬是该类钢的重要合金元素，其质量分数通常不大于5%。 但对于一些耐磨性要求非常高、淬火后变形很小的模具钢，其铬质量分数最高可达13%，而且为了形成大量的碳化物，钢中的碳质量分数也非常高。较高，最大可达2.0%~2.3%。 冷作模具钢的含碳量较高，其组织大多为过共析钢或莱氏体钢。 常用钢种有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钢等。

热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸等几种主要类型，包括热锻模、压锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模。 热变形模具在运行过程中除了要承受巨大的机械应力外，还要承受反复的加热和冷却，从而产生很大的热应力。 热作模具钢除具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外，还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性。 此外，还要求具有高淬透性，以确保整个截面的机械性能一致。 对于压铸模具用钢材，还应具有表层经反复加热和冷却后不产生裂纹，并能承受液态金属流的冲击和冲刷的性能。 这类钢一般为碳质量分数为0.30%～0.60%的中碳合金钢。 它是一种亚共析钢。 也有一些钢因加入较多合金元素（如钨、钼、钒等）而成为共析或共析钢。 过共析钢。 常用钢种有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。

塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。 塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐腐蚀性等性能。 此外，还要求具有良好的加工性能，如热处理减小尺寸、良好的加工性能、良好的耐腐蚀性、良好的磨抛性能、良好的补焊性能、高粗糙度、良好的导热性和稳定的工作条件、尺寸和形状等。 一般情况下，热作模具钢可用于注射成型或挤压成型； 冷作模具钢可用于热固性成形和要求高耐磨性和高强度的模具。

(3)量具用钢

量具应具有良好的尺寸稳定性、高耐磨性、高硬度和一定的韧性。 因此，量具用钢应具有硬度高、组织稳定、耐磨性好、磨削加工性能好、热处理变形小、膨胀系数小、耐腐蚀性能好等特点。 这类钢一般属于过共析钢，添加的合金元素有铬、锰、钨、钼等。常用的钢有铬钢、铬钨锰钢、锰钒钢等。