美國按模具服役條件將模具鋼分為四大類，美國金屬學(xué)會(huì)工具鋼委員會(huì)列出了：冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼,塑膠模具鋼，[1]五大類。其中，冷作模具鋼又分出12小類，熱作模具鋼9小類，塑
模具鋼
料模具鋼2小類,塑膠模具鋼5小類。每個(gè)小類的選材又取決于三個(gè)主要因素：
◆ 尺寸大小和形狀的復(fù)雜性，
◆ 被加工的材料，
◆ 耐久性要求或設(shè)計(jì)壽命。
1.冷作模具鋼
（1）分為五組：W組、O組、A組、D組、S組。
◆ W組即水淬模具鋼，有11個(gè)鋼種，7個(gè)碳素模具鋼，含碳量從0.7%-1.3%。
◆ O組即油淬冷作模具鋼（俗稱油鋼），有4個(gè)鋼種，含碳量在0.85%-1.55%，
◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼，有9個(gè)鋼種，含碳量從0.5%-2.25%。
◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼，有7個(gè)鋼種，含碳量0.9%-2.5%。
◆ S組即耐沖擊工具鋼，有7個(gè)鋼種，含碳量0.4%-0.6%。
用于冷作模具還有鋼（HSS組）和速鋼（SHSS組），鈷基硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金（HA組），粉末鋼和工程陶瓷（PIM組），碳鎢工具鋼（F組），用途工具鋼（L組）。
（2）冷作模具鋼的選用
冷作模具鋼的主系列是高硬冷作類，主要用于要求高壓和為主的模具，硬度高于HRC60-62。對于要求耐沖擊、韌性高的模具，硬度低于HRC60- 62，主要用S類和部份A類和普通的調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對于大型沖壓模，如汽車外型沖壓件，主要用鑄鐵類。簡易或壽命數(shù)量少的用鋅基合金或高分子復(fù)合材料。
鋼和速鋼在冷作模具中的應(yīng)用。主要是有高的"壓強(qiáng)度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。
粉末模具鋼有優(yōu)良的壽命，硬度不大高HRC60-62，應(yīng)用相當(dāng)多。
碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有的應(yīng)用范圍。
2.熱作模具鋼
美國熱作模具鋼分二大類：熱作模具鋼，和熱強(qiáng)合金。
熱作模具由于在有溫度的條件下工作，要求材料具有熱強(qiáng)性和熱性，為了模具的使用壽命模具要冷卻，熱冷交替模具會(huì)出現(xiàn)龜裂，即熱疲勞裂紋，所以材料又要求有裂紋能力和熱疲勞性能。
按熱強(qiáng)性排列的主系列進(jìn)行選材:
低合金調(diào)質(zhì)模具鋼（6G，6F2，6F3）→中鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13）→鎢熱作模具鋼（H21，H22）。
非標(biāo)準(zhǔn)的熱作模具鋼：例如熱鐓鍛模具用時(shí)效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現(xiàn)了不能滿足熱性時(shí)，可以選擇6H1，6H2。
當(dāng)要求模具以熱作性為主時(shí)，可以選擇D2，D4→M2，M4→粉末鋼。鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鈷基硬質(zhì)合金的高溫性是很高的，但其熱疲勞性（即冷熱疲勞裂紋）很差，不能在急
模具鋼
冷急熱狀態(tài)下使用。
3.塑料模具鋼
美國是早在工具鋼中列出塑料模具鋼的，以P來表示為主，共分為五類。
◆ 滲碳型塑料模具鋼：P1，P2，P3，P4，P5，P6。這類鋼含碳量很低，主要是美國早期及用擠壓成型制模法，要求冷塑性好，有高的擠壓性能，成型后表面滲碳淬火表面硬度，使用壽命長。芯部碳可使淬火時(shí)變形量小。
◆調(diào)質(zhì)型塑料模具：P20，P21。目前塑料模具中P20的用量很大，已成為主體，大多數(shù)在預(yù)硬狀態(tài)時(shí)使用。
◆ 中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模。鋼號有H13，而L2和S7，O1和A2也有應(yīng)用。這一類的特點(diǎn)是：
（1）基本屬二次硬化金鋼，500-600oC時(shí)的熱強(qiáng)性好。
（2）含鉻較高，大氣腐蝕性好。
（3）淬透性好，適用于大模塊。
◆ 不銹鋼用于耐蝕性要求高的塑料模，主要鋼號有420，414L，440，416。
◆ 時(shí)效鋼是經(jīng)過時(shí)效處理而獲得高的使用性能。有兩種，一種是P21低碳Ni-A1時(shí)效鋼；另一類是18Ni馬氏體時(shí)效鋼。后者是用于宇航工業(yè)的無碳高純度、度、高韌性的材料。用于力學(xué)性能、尺寸、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。
塑料模具鋼的選用
薄壁的塑料箱體，生產(chǎn)批量在小于10萬件時(shí)，用P20，P21預(yù)硬態(tài)（HB250～300），腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用414L。
高壽命的普通塑料模，用P6或P20，經(jīng)滲碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大時(shí)，可用O1，S7。腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用420。
非高溫的熱固性模用P6，P20經(jīng)滲碳淬火后使用。腐蝕用420。
高溫?zé)峁绦运芰夏Ｓ?span style="font-family:Times New Roman;">H13和S7或滲碳鋼P4。這些含鉻較高有好的回火性和高溫氧化性。
4.塑膠模具鋼
塑膠模具鋼分預(yù)硬普通塑膠模具鋼,預(yù)硬優(yōu)質(zhì)塑膠模具鋼,預(yù)硬高硬度塑膠模具鋼,預(yù)硬腐鏡面塑膠模具鋼,腐鏡面塑膠模具鋼5小類
塑膠模具鋼
塑膠模具鋼質(zhì)量等級分配
模具類別以美國SPI-SPE 為標(biāo)準(zhǔn)分下列各類.
一. 101 類模(SPI-SPE 標(biāo)準(zhǔn)1,000,000 啤或以上,長期精密生產(chǎn)模)
1. 需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖.
2. 模胚材料硬度為 280BN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)
3. 有膠位的內(nèi)模件鋼材要見硬至 48~50HRC.其余件如行位,壓鎖,壓條等亦應(yīng)為硬件.
4. 頂針板要有導(dǎo)柱.
5. 行位要有硬片.
6. 如有需求的話,上模,下模及行位要有溫度控制.
7. 運(yùn)水道,建議采用無電浸鎳或用420 不銹鋼做模板.這樣可生銹及清理.
8. 需要直身鎖或斜鎖.
二. 102 類模. (不過1,000,000 啤,大量生產(chǎn)模具.)
1. 需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖.
2. 模胚材料硬度為 280BHN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)
3. 有膠位的內(nèi)模件鋼材要見硬至 48~52HRC,其余有用的件亦應(yīng)同一處理.
4. 建議采用直身鎖或斜鎖.
5. 下列項(xiàng)目可能或不需要.視乎終生產(chǎn)數(shù)量而定.建議報(bào)價(jià)時(shí)如采用下列項(xiàng)目要檢查清楚是否需要:
A. 頂針板導(dǎo)柱.
B. 行位硬片.
C. 電鍍運(yùn)水孔.
D. 電鍍模腔.
三. 103 類模(少于500,000 啤,中量生產(chǎn)模.)
1. 需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖.
2. 模胚材料硬度小為 165BHN. (DME #1 鋼 / 1040 鋼)
3. 內(nèi)模鋼材為 P20(28~32HRC)或高硬度(36~38HRC).
4. 其余要求視乎需要而定.
四. 104 類模(少于100,000 啤,少量生產(chǎn)模)
1. 需要模具結(jié)構(gòu)圖.
2. 模胚材料 P20(28~32HRC)可用軟鋼或鋁.(1040 鋼)
3. 內(nèi)模件可用鋁,軟鋼或其它金屬.
4. 其余要求視乎需要而定.
五. 105 類模. (少于500 啤,辦?；蛟囼?yàn)?zāi)?/span>)
1. 可用鋁鑄鐵或環(huán)氧樹脂或任何材料只要有強(qiáng)度可生產(chǎn)少測試數(shù)量便可
