高合金模具鋼有含高鉻和中鉻工具鋼、高速鋼、基體鋼等。此類鋼含有較多的合金元素，具有淬透性好、耐磨性高及淬火變形小等特點，廣泛用作承受負荷大、生產(chǎn)批量大、耐磨性要求高及形狀復雜的模具。

（1）高碳高鉻鋼 此類鋼的成分特點是高鉻量、高碳量，是冷作模具鋼中應用范圍最廣、數(shù)量最大的。代表性鋼號有Crl2、Crl2MoV、Crl2MolVl (D2)、Crl2W等。

該類鋼鍛后通常采用球化退火處理，退火后硬度為207~255HB。常用的淬火工藝為：1）較低溫度淬火 將Crl2鋼加熱到960~980℃，油冷，淬火后硬度為62HRC以上。對Crl2MoV鋼，淬火溫度為1020~1050℃，油冷，淬火后硬度為62HRC以上。采用此種方法可使鋼獲得高硬度、高耐磨性和高精度尺寸，用于制作冷沖壓模具。

（2）較高溫度淬火及多次高溫回火 對Crl2鋼，加熱到1050~1100℃，油冷，淬火后硬度為42~50HRC。對Crl2MoV鋼，淬火溫度為1100~1150℃，油冷，淬火后硬度為42~50HRC。較高溫度淬火加上多次高溫回火，可以使鋼獲得高紅硬性和耐磨性，用于制作高溫下工作的模具。

Crl2型鋼淬火后應及時回火，回火溫度可以根據(jù)要求的硬度而定。對于要求高硬度的冷沖壓模具，回火溫度在150~170℃之間，回火后硬度在60HRC以上。對要求較高強度、硬度和一定韌性的冷沖壓模具，回火溫度取250~270℃，回火后硬度為58~60HRC。對于要求高沖擊韌性和一定硬度的冷沖壓模具，回火溫度可以提高到450℃左右，回火后硬度為55~58HRC, Crl2型鋼要避開275~375℃的回火脆性區(qū)。

(2)高碳中鉻鋼 主要有Cr6WV鋼、Cr4W2MoV鋼、Cr6MolV鋼。

(3)高速鋼 銅或鋁零件冷擠壓時，模具受力不太劇烈，一般可以采用Crl2型模具鋼。但黑色金屬冷擠壓時，受力劇烈，工作條件十分惡劣，對模具提出了更高的要求。因此需要采用更高級的模具鋼，如高速鋼來制造模具。

高速鋼熱處理后具有高的硬度和抗壓強度、良好的耐磨性，能滿足較為苛刻的冷擠壓條件。常用的冷擠壓高速鋼有W6 Mo5 Cr4 V2鋼、Wl8Cr4V鋼、6W6Mo5Cr4V鋼。Wl8Cr4V鋼具有良好的紅硬性，在600℃時仍具有較高的硬度和較好的韌性，但其碳化物較粗大，強度和韌性隨尺寸增大而下降。W6Mo5Cr4V2鋼具有良好的紅硬性和韌性，淬火后表面硬度可以達到 ** ~66HRC，是一種含Mo低W的高速鋼，其碳化物顆粒較為細小，分布較均勻，強度和韌性較Wl8Cr4V鋼為好。

大多數(shù)高速鋼制作的冷擠壓（包括冷鐓）模具，可以采用略低于高速鋼刀具淬火溫度的溫度進行淬火，如Wl8Cr4V鋼采用1240~1250℃，W6 Mo5 Cr4 V2鋼采用1180~1200℃，然后在560℃進行三次回火。對于一些細長或薄壁的模具，要求有很高的韌性，則可以進一步降低淬火溫度，以提高其使用壽命。但低溫淬火后，高速鋼抗壓強度降低，不能用于高負荷模具，也會使耐磨性降低。常用冷擠壓高速鋼經(jīng)過淬火和不同溫度回火熱處理后的硬度和沖擊韌性。