模（mó）具材料的性能是由模具材料的成分和熱處理後的組（zǔ）織所決定的。模具（jù）鋼的基本組織是（shì）由馬氏體基體以及在基體上分布著的碳化物和（hé）金屬間化（huà）合物等構成。
模具（jù）鋼的性能應該滿足某種模具完成額（é）定工作量所具備的性能，但因各類（lèi）模具使用條件及所完成的額定工（gōng）作量指標均不相同，故對模具（jù）性能要求也不（bú）同（tóng）。又因為不同鋼（gāng）的化學成分和組織對各種性能的影響不同（tóng），即（jí）使同一牌號的鋼也不可能同時獲得各種性能的最佳值，一般（bān）某些性能的改善會損（sǔn）失（shī）其（qí）他的性能。因而，模具工作者常根據模具工作條件及工作定額要求選用模具鋼及（jí）最佳（jiā）處理工藝，使之達到主要性能最優，而其他性能（néng）損（sǔn）失最小的目的。
對各類模具鋼提出的性能要求主要包括：硬度、強度、塑性（xìng）和韌性等。
模具的力學性（xìng）能要求--硬度
硬度表（biǎo）征了鋼對變形和接觸應力的抗力。測硬度的試樣易於（yú）製備，車間、試驗室一般都配備（bèi）有硬（yìng）度計，因此，硬度是很容易（yì）測定的一種性能（néng），而且硬度與（yǔ）強度也有一定關係，可通過硬度強度換算關係得到材料硬度值（zhí）。按硬度範圍劃定的模（mó）具類（lèi）別，如高（gāo）硬度（52～60HRC），一般用於冷作（zuò）模具，中等硬度（40～52HRC），一般用於熱作模具。
鋼的硬度與成分和組織均有（yǒu）密切（qiē）關（guān）係，通過熱（rè）處理，可（kě）以獲得很寬的硬度變化範圍（wéi）。如新型模具鋼012Al和CG－2可分別采用低溫回火處理後硬度為60～62HRC，采用高溫回火（huǒ）處理後硬度為50～52HRC，因此可用來製作硬度要求不同的冷、熱作模（mó）具。因而這類模具鋼可稱為冷作、熱作兼用型模具（jù）鋼。
模（mó）具鋼中除馬氏體基（jī）體外，還存（cún）在更高（gāo）硬度的其他相，如碳化物、金屬間化合（hé）物等。表l為常見碳化物及合金相的硬度值。
相 硬度HV
鐵素體 約100
馬氏體：ω C 0.2% 約（yuē）530
馬氏體：ω C 0.4% 約560
馬氏體：ω C 0.6% 約920
馬氏體：ω C 0.8% 約980
滲碳體（tǐ）(Fe 3 C) 850～1100
氮化物（wù） 1000～3000
金屬間化合物 500
模具鋼的硬度主要取決於馬氏體中溶解的碳量（或含氮量），馬氏體中的含碳量取決於奧氏體化溫度（dù）和時（shí）間。當（dāng）溫度和時間增加時（shí），馬氏體中的含碳量增多馬氏體硬度會增加，但淬火加（jiā）熱溫度過高會使奧（ào）氏體晶粒增大，淬火後殘留奧氏體量增多，又會導致硬（yìng）度下降。因此，為選擇最（zuì）佳淬火溫度，通常要先作出該鋼的淬火溫度（dù）—晶粒度—硬度（dù）關係曲線。
馬氏體中的含碳量在一（yī）定（dìng）程度上與鋼的合金化程度有關，尤其當回（huí）火時表現更明顯。隨回火溫度的增高，馬氏體中的含（hán）碳量在減少，但當鋼中（zhōng）合金含量越高時，由於獼散的合金碳化物折出及殘留奧氏體向馬氏體的轉變，所發生的二（èr）次硬化效（xiào）應（yīng）越明顯，硬化峰（fēng）值越高。
模具的力學（xué）性能要求--塑性（xìng）
淬硬的模具鋼塑性較差，尤其是冷變形模具鋼，在很小的塑（sù）性變形時即（jí）發生脆斷。衡量模具鋼塑性好壞，通常采用斷後伸長率（lǜ）和斷麵收縮率兩個指（zhǐ）標表示
斷後伸長率是指拉伸試樣拉斷以後長度增加的相對百分數，以δ表示。斷後伸長率δ數值越大，表明鋼材塑性越好。熱模鋼的塑性明顯高於冷模鋼。
斷麵收縮率是指拉伸試棒（bàng）經拉伸變形和拉斷以後，斷（duàn）裂部分截麵的縮小量（liàng）與原始截麵（miàn）之比，以ψ表示。塑性材料拉斷以後有明顯的縮頸，所以ψ值較大。而脆性材料拉斷後，截麵幾乎沒有縮小（xiǎo），即沒有縮頸產生，ψ值很小，說明塑性很差。
模具的力學性能要求--韌性
韌性是模具鋼的一種重要性能指標（biāo），韌性決定了材料在衝擊試驗力作用下對破裂的抗斷能力。材料的韌性（xìng）越高，脆斷的危險性越小（xiǎo），熱疲勞強度也越高。對於衡量模具脆斷傾向，衝擊韌度試驗具有重要意義。
衝擊韌（rèn）度是指衝擊試樣缺口處截（jié）麵積上的衝擊吸收功，而衝擊吸收功是指規定形狀和尺寸的試樣在衝擊試驗力一次作用下折斷時所吸收的功。衝（chōng）擊試驗有夏比U形缺口衝（chōng）擊試驗（試樣開成U形缺口）、夏比V形缺口衝擊試驗（試樣開成V形缺口）以及艾式衝擊試驗。
影響衝擊韌度的因素很多。不同材質的（de）模具鋼衝擊韌度相差很（hěn）大，即使同一種材料，因組織狀態不同、晶粒大小不同、內應力狀態不同衝擊韌度也不相同。通常是晶粒越粗大，碳化物偏析越（yuè）嚴重（帶（dài）狀、網狀等），馬氏體組織越（yuè）粗大等都會促使鋼材變（biàn）脆。溫度不同，衝擊韌（rèn）度也（yě）不相同。一般情況是溫度越高衝擊韌度值越高，而有的鋼常溫下韌（rèn）性很好，當溫（wēn）度下降到零下20～40℃時會變成脆性鋼（gāng）。
為了提高鋼的韌性，必須采取合理的鍛造及熱（rè）處理工藝。鍛造時應使（shǐ）碳化（huà）物盡量打碎，並減少（shǎo）或消除碳化物偏析，熱處（chù）理淬火時防止晶粒過（guò）於長大，冷（lěng）卻速度不（bú）要過高，以防內應（yīng）力產生。模具使用前或使用過（guò）程中應采取（qǔ）一（yī）些措施減少內應力。
模具（jù）的力學性能要求--特殊性能（néng）要求
由於模具種類繁多，工作條件差別很大，因此模具的常規性能及（jí）相互配合要求也各不相同，而且某種模具實際性能（néng）與試樣（yàng）在特定條件下測得的數據也不一致。所以，除測定材料的常規性能外，還必須根據所模擬的實際工況條件，對模具（jù）使用特性進行測量（liàng），並對模具的特殊（shū）性能提出要求，建立起正確評價模（mó）具性能的體係。
對熱作模具必（bì）須測試在高溫條件下的硬度、強度和衝（chōng）擊韌度。因為熱作模具是在某一特定溫度下服役，在室溫（wēn）下測定的性能數據，當溫度升高時要發生變（biàn）化。性能變化趨勢（shì）和速率相差也很大，如A種材料在（zài）室溫下硬度雖比材料（liào）B高，但隨溫度上升，硬度下降顯著，到達—定溫度後，硬度值反而會（huì）低（dī）於（yú）材料B。那麽，當在較（jiào）高溫度工作條件下要求耐磨性高時，就不能選用A種（zhǒng）材料，而需選用室溫下硬度值雖較（jiào）低但隨溫度上升，硬度下降緩慢的材料B。
對（duì）熱作模具除要求室主高溫條件下的硬度、強度、韌性外（wài），還要求具有某（mǒu）些特殊性能。
模具的力學性能要求--熱穩定（dìng）性（xìng）
熱穩定性（xìng）表征鋼在受熱過程中保持金相組織和性能的穩定能力。通（tōng）常，鋼的熱穩定性用回火保（bǎo）溫4h，硬度降到45HRC時的最高加熱溫度表示（shì）。這種方法與材（cái）料的原始硬度有關，有資料將達到預定強度級別的鋼加熱，保溫2h，使硬度降到一（yī）般熱鍛模失效硬度35HRC的最高加熱溫度定為該鋼穩（wěn）定性（xìng）指標。對於因（yīn）耐熱性不足而堆積塌陷失效的熱作模具，可以根據熱穩定性預測模具的（de）壽命水平。
模（mó）具的力學性能要求--回火穩定性
回火穩定性指隨回火溫度升高，材料的（de）強度（dù）和硬度下降快慢的程度，也稱回火（huǒ）抗力或抗回（huí）火軟化能力（lì）。通（tōng）常以鋼的回火溫度-硬度（dù）曲線來表示，硬度下降慢（màn）則表示（shì）回火穩（wěn）定性高或（huò）回火抗力大。回火穩定性也是與回火時組織變化相聯係的，它與鋼的熱穩定性（xìng）共同表征鋼在高溫（wēn）下的組織穩定性程度，表征模具在高溫下的變形抗力（lì）。
模具（jù）的力（lì）學性能要求-- 熱疲勞（láo）抗力及（jí）斷裂韌度
熱疲勞抗力表征了材料熱疲（pí）勞裂紋萌生前的工作壽命（mìng）和萌生後的擴展速率。熱疲勞（láo）通常以20℃—750℃條件（jiàn）下（xià）反複加熱冷卻時所發生裂紋的循環（huán）次數或當循環一定次數後測定裂紋長度來確定。熱疲勞抗力高的材料不易發生熱疲勞裂紋，或當裂（liè）紋萌生後，擴展量小、擴（kuò）展緩慢。斷裂韌度則表征了裂紋失（shī）穩擴展抗力，斷裂韌（rèn）度高，則裂紋不易發生失穩（wěn）擴展。
模（mó）具的力學（xué）性能要求（qiú）-- 高溫磨損（sǔn）與抗氧化性能
高溫磨損是熱（rè）作模具主要失效形式之一，正常情況下，絕大多數錘鍛模及壓力機模具都因磨損而失效。抗熱磨（mó）損是對熱作模具的使用性能的要求，是多種高溫力學性（xìng）能的綜合體現。現在國內已有（yǒu）單位在自製的熱磨損機上進行（háng）模具熱磨損（sǔn）試驗，收到較理（lǐ）想的試（shì）驗效果。
實際使用表明，模具材料抗氧化性能的優（yōu）劣，對模（mó）具使用壽命影響（xiǎng）很大。因氧化會加劇模具工作過（guò）程中的磨損，導（dǎo）致模具型腔尺寸超差（chà）而報廢。氧化還會使模具表麵產生腐蝕溝（gōu），成為熱疲勞裂紋起源．加劇模（mó）具熱疲勞裂紋（wén）的萌生。