對模具材料有哪些性能要求呢？這要分別從各種模具在使用以及制作模具時的 性能要求來考慮。
因為模具的形成方式及加工對象材料多種多樣，所以對模具的性能要求較多， 此外還有精度和可靠性能要求。因此，模具的制作加工成本較高。鑒于此，模具材料是否易于制作加工模具的性能也顯得十分重要。
（一） 模具材料的基本性能
根據模具加工對象材料的種類，成形方法和溫度等的不同，對模具的性能要求 也有所不同，應首先對其基本性能予以充分了解。一般來說，要想得到較長的使用壽命，需要通過硬化等來提高模具的強度及耐磨性。別一方面，提高強度有容易產生開裂和崩角，因此掌握好二者的平衡至關重要。在此，本文先就模具材料的基本性能加以闡述。
1 顯微組織（Microstructure）
用作模具材料的工模具鋼，其性能受其組成（化學成分）和顯微組織的影響。 用顯微鏡觀察到微觀世界稱為顯微組織。這里已冷作模具鋼為例進行介紹。圖一所示為冷作模具鋼SKID11在淬火和回火后的顯微組織示意圖。基本(Matrix)上分布著碳化物（Carbidrs），碳化物分為成熔融狀態凝固時分析出的粗大碳化物及球化退火時析出的微細碳化物兩種。基本的化學成分約為0.5%C-7.5%Cr-1%Mo-0.3%V,由硬度達700~740HV的硬質組織殘留奧氏體構成。
圖一 (冷作模具鋼SKD11在淬火回火后的顯微組織示意圖)
與SKD11鋼的組成相比，基體的各化學成分均有所減少，其余的合金元素則存在于碳化物之中。在此形成的碳化物形式為（Fe,Cr,Mo）7C3,以約15%的面積比分散于基本當中。這是一種硬質基體中分布著堅硬碳化物顆粒的高耐磨組織。
工模具鋼的化學成分決定著熱處理后的基體組成，其基體組成又影響著強度和韌性等性能。圖2為典型的碳素工具鋼SK105，冷作模具鋼SKD11和高速工具鋼SKH51的化學組成（1,2）。這是把碳化物經電解提取后進行分析，然后根據總成分計算的結果。另外，如今利用熱力學數據和計算狀態也能算出。
圖二 碳素工具鋼SK105，冷作模具鋼SKD11和
高速工具鋼SKH51的化學組成
基體的組成決定著種種性能。例如，含炭量決定著硬質，淬透性，強韌性及耐熱性等，其他性能又取決于Mn,Ni,Cr,Mo,W等合金元素含量。
碳化物是稱作碳化物形成元素，即易與炭原子結合的合金元素與炭形成的化合物，分為很多種。Cr,Mo,W,V,Ti等是具有代表性的碳化物形成元素。碳化物均為硬質，其種類，硬度（3）及特點見表圖2。其中Fe3C（滲碳體） 是最基本的碳化物，它們與碳元素時，它們與碳元素的結合方式則有所不同，例如會變成（Fe,Cr)7C3或Fe4Mo2C等形式，常以M7C3及M6C等來表示。
圖二（2）碳化物的種類，硬度的特點
由表圖二（2）可見，與硬度不超過1000HV工模具鋼基體相比，碳化物的硬度更高，像W2C及TiC可高達3000HV.
工模具鋼的硬度取決于基體硬度，碳化物的硬度和數量。形成碳化物元素的質量分數越高，其碳化物的硬度就越大，比如與3%含量的碳素工具鋼相比，5%含量的高速工具鋼的硬化效果更明顯。另外，其對耐磨性的貢獻要大于硬化效果。
