模（mó）具（jù）材料（liào）的性能是由模具材料的成分和（hé）熱處（chù）理後的組織所決（jué）定的。模具鋼的基本組織是由馬氏體基體以及在基體上分布著的碳化物和金屬間化合物等構成。
模具鋼的性能應該滿足某種模具完成（chéng）額定（dìng）工作量所具備的性能，但因各類模具使用條件及所完成（chéng）的額定工作量指標均不相同（tóng），故對模（mó）具性能要求（qiú）也（yě）不同。又因為不同鋼的化學成分和組織對（duì）各種性能的影響不同，即使同一牌號的鋼也不可能同時（shí）獲（huò）得各種性能的最佳值，一般某些性能的改善會損失其他的性能。因而（ér），模具工作（zuò）者常根據模具工作條件及工作定額要求選用模具鋼及最佳處理（lǐ）工（gōng）藝，使之達到主要性能最（zuì）優，而其他性能損失最小的目的（de）。
對各類模具鋼提出的性（xìng）能要求主要包括：硬度、強度、塑性和韌性等。
模具的力學性能要求--硬度
硬度表征了（le）鋼對變形和接觸應力的抗（kàng）力。測硬度的試樣（yàng）易於（yú）製備，車間、試驗（yàn）室一般都配（pèi）備有硬度計，因此，硬度是很（hěn）容易測定的一種性（xìng）能，而且硬度與（yǔ）強度也有一定關係，可（kě）通過硬度強度換算關（guān）係得到材料硬（yìng）度值。按硬度範圍劃定的模具類別，如高硬度（52～60HRC），一般用於冷作模具，中等硬度（dù）（40～52HRC），一般用於熱作模具（jù）。
鋼的硬度與成分和組（zǔ）織均有密切關係，通過熱處理（lǐ），可以獲得很寬的硬度變化範圍。如新型模（mó）具鋼012Al和CG－2可分別采用低溫回火處（chù）理後硬度為60～62HRC，采用高（gāo）溫回火處理後（hòu）硬度為50～52HRC，因（yīn）此可用來（lái）製作硬度要（yào）求不（bú）同的冷、熱作模具。因而這類模具鋼可稱為冷作、熱作兼用型模具鋼。
模具鋼（gāng）中除馬氏體（tǐ）基體外，還存在更高硬度的其他相，如碳化物、金屬間化合物等。表l為常見碳化物及（jí）合金相（xiàng）的硬度值。
相 硬度HV
鐵素體 約100
馬氏體：ω C 0.2% 約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（tàn）體(Fe 3 C) 850～1100
氮化物 1000～3000
金屬間化合物 500
模具鋼的硬（yìng）度主要取決於馬氏體中溶解的碳量（或含氮量（liàng）），馬氏體中的含碳量取決於奧氏（shì）體化溫度和時間。當溫度和時間增加時，馬氏體中的含碳量增多馬氏體硬度會增加，但淬火加熱（rè）溫（wēn）度過高會使奧氏體晶（jīng）粒（lì）增大，淬火後（hòu）殘留奧氏體量增多，又會導致硬（yìng）度下降。因此，為選（xuǎn）擇最佳淬火溫度（dù），通常要先作出該鋼的淬火溫度—晶粒度—硬度關係曲線。
馬氏體中的含碳量（liàng）在一定程度上與（yǔ）鋼的合金化程度有（yǒu）關，尤其當回火時表現更明顯。隨回火溫度的增高，馬氏體中的含碳（tàn）量在減少，但當鋼中（zhōng）合金含量越高時，由於獼散（sàn）的合（hé）金碳化物折出及殘留奧氏體向馬氏體（tǐ）的轉變，所發生的二次硬化效（xiào）應越（yuè）明顯，硬化峰值越高。
模具的力學性（xìng）能要求（qiú）--塑性
淬硬的模具鋼塑性較差，尤其是冷（lěng）變形模具鋼，在很小的（de）塑性變（biàn）形時即發（fā）生（shēng）脆斷。衡（héng）量模具鋼塑性好壞，通常采用斷後伸長率和（hé）斷麵收縮率兩個指標表示
斷後伸長率是指拉（lā）伸試樣拉斷以後長度增加的相對百分（fèn）數（shù），以（yǐ）δ表示。斷後伸長率δ數（shù）值越大，表明鋼材塑（sù）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（shì）棒經拉伸變形和拉斷以後，斷裂部分截麵的縮（suō）小量與原始截麵之比（bǐ），以ψ表（biǎo）示。塑性材（cái）料拉斷以後有明顯的縮頸，所（suǒ）以ψ值較大。而（ér）脆性材料拉斷後，截麵幾乎沒有縮小，即沒有縮（suō）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（jù）鋼的一種重要性能指標，韌（rèn）性決定了（le）材料（liào）在（zài）衝擊試驗力作用下對（duì）破（pò）裂的抗斷（duàn）能力。材料的韌性越高，脆斷的危險性越小，熱疲勞強度（dù）也越高（gāo）。對於衡量模具脆斷傾向，衝擊韌度試驗具有重要意義。
衝擊韌度是指衝擊試樣缺口處（chù）截麵積上的衝擊吸收（shōu）功，而衝擊吸收功是（shì）指規定形（xíng）狀和尺寸的試樣在衝擊試驗力一次（cì）作用下（xià）折斷時所吸收的功。衝擊試驗（yàn）有夏比U形缺口衝擊試（shì）驗（試樣開成U形（xíng）缺（quē）口）、夏比V形缺口（kǒu）衝擊試驗（試（shì）樣開成V形缺（quē）口）以及艾式衝擊試驗。
影響衝（chōng）擊韌（rèn）度（dù）的因素很多。不同材質（zhì）的模具鋼（gāng）衝（chōng）擊韌度（dù）相差很大，即使同一（yī）種材料，因組織（zhī）狀（zhuàng）態不（bú）同、晶粒大小不同、內應力狀態不同衝擊韌度也不相（xiàng）同。通常是晶粒越粗大，碳（tàn）化物偏（piān）析越嚴重（帶狀、網狀（zhuàng）等），馬氏體（tǐ）組織越粗大等都會促使鋼材變脆。溫（wēn）度不（bú）同，衝擊韌度也不相（xiàng）同。一般情況是溫度越高衝擊韌度（dù）值越高，而（ér）有的鋼常溫下韌性很好，當溫度下降到零下20～40℃時會變成脆性鋼。
為了提高鋼的韌性，必須采取合理的鍛造（zào）及熱處理工藝。鍛造時應使碳化物盡量打碎，並減少或消除碳化物偏析，熱處（chù）理淬火時防止晶粒過於長大，冷卻速度不要過高，以防內應力（lì）產生（shēng）。模具使用前或（huò）使用過（guò）程中應采（cǎi）取（qǔ）一些（xiē）措施減少內應力（lì）。
模具的力學性（xìng）能要求--特殊（shū）性能要求
由於模（mó）具種類繁多，工作（zuò）條件差別很大，因此模具的常規性能及相（xiàng）互配合要（yào）求也各不相同，而且某（mǒu）種模具實際性能與試樣（yàng）在（zài）特定（dìng）條件下測（cè）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（gōng）況條件（jiàn），對模具使用特性進行測（cè）量，並對模具的特殊性能（néng）提出要求，建立起正確評價模具性能的體係。
對熱（rè）作模具必須測試在高溫條件下的硬度、強度和衝擊韌度。因為熱作模（mó）具是在某（mǒu）一特定溫度下服役，在室（shì）溫下測定的性能數據，當溫度升高時要發生變（biàn）化。性能變化趨勢和速率相差也很（hěn）大，如（rú）A種材料在室（shì）溫下硬度雖比材料B高，但隨溫度上（shàng）升（shēng），硬（yìng）度下降顯著，到達—定溫度後，硬度值反而會低於材料B。那麽，當在（zài）較高溫度工作條件（jiàn）下要求耐磨性（xìng）高時，就不能選用A種（zhǒng）材料，而需選用室溫下硬（yìng）度值雖較低但隨溫度上升，硬度下降緩慢的材料B。
對熱作模具除要（yào）求室主高溫條件下的（de）硬度、強度、韌性外，還要求具有某些（xiē）特殊性（xìng）能。
模具的力學（xué）性能要求--熱穩定性
熱穩定性表征鋼在受熱過程中保持金相組織和性能的穩定（dìng）能力。通常，鋼的熱穩定（dìng）性用回火保溫4h，硬度降到（dào）45HRC時的最高加熱溫度表示（shì）。這種（zhǒng）方法與材料的原始硬度（dù）有關，有資料將達到預定（dìng）強度級別的鋼加熱，保溫2h，使硬度降到一般熱鍛模失效硬度35HRC的最高（gāo）加熱溫度（dù）定為該（gāi）鋼穩定性指標。對於因耐熱性不足而堆積塌陷失效的熱作（zuò）模具，可（kě）以根據熱穩（wěn）定性預測（cè）模具（jù）的壽命水平。
模具的力學（xué）性能要求--回火（huǒ）穩定（dìng）性
回（huí）火穩定性指隨回火溫度（dù）升高，材料的強度和硬度下降（jiàng）快（kuài）慢的程度，也稱回火抗力（lì）或抗回火軟化能力（lì）。通常以鋼的回火（huǒ）溫度-硬度（dù）曲線來表示，硬度下（xià）降慢（màn）則（zé）表示回火穩（wěn）定性高或回火抗力（lì）大。回火穩（wěn）定性也（yě）是與回火（huǒ）時組織變（biàn）化相聯係的，它與鋼（gāng）的熱穩定性共同表征鋼在高溫（wēn）下的組織穩定性程度，表征模具在高溫下的變形抗力。
模具的力學性能要求-- 熱疲勞（láo）抗力及斷裂韌度
熱疲勞抗力（lì）表征了材料熱疲勞裂紋萌生前的工作壽命和萌生後的擴（kuò）展（zhǎn）速率。熱（rè）疲勞（láo）通常以20℃—750℃條件下反複加熱冷卻時所發生裂（liè）紋的循環次數（shù）或當（dāng）循環一定（dìng）次數後（hòu）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，或當裂紋萌生後，擴展（zhǎn）量（liàng）小、擴（kuò）展（zhǎn）緩慢。斷裂韌度則表（biǎo）征了裂紋失穩擴展（zhǎn）抗力，斷裂韌度高，則裂紋不易發（fā）生失穩擴展。
模具的力學（xué）性能要求-- 高溫磨損與抗氧化性能
高溫磨損是熱作模具主要失效形式之一（yī），正常情況下，絕大多數錘鍛模及壓力機（jī）模具都因磨損而失效（xiào）。抗熱磨損是對熱作模具的使用性能的要（yào）求，是多種高溫力學性能的綜（zōng）合體現。現在國內已有單位（wèi）在自製（zhì）的熱磨（mó）損機（jī）上（shàng）進行模（mó）具熱（rè）磨損試驗，收到較理想的試（shì）驗（yàn）效果。
實際使用表明，模具材料抗氧化性能的優劣，對模具使用壽命影響很大。因氧化會加（jiā）劇模具（jù）工作過程中的磨損，導致模（mó）具型腔尺寸超差而報廢。氧化還（hái）會使模具表麵產（chǎn）生腐蝕溝，成（chéng）為熱疲勞裂紋起源．加劇模具熱（rè）疲勞裂（liè）紋的萌生。