硬質合金模具零件種類繁多，功能各異，故選用的材料品種也很多。隨著新材料的不斷問世，模具材料也不斷更新。根據工作條件的不同，模具材料可分為：金屬在常溫（冷態）下成型的材料，稱為冷作模具鋼；在加熱狀態下成型的材料，稱為熱作硬質合金模具。目前，模具所用材料有各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、鑄鐵、硬質合金等。 

（1）碳素工具鋼為高碳鋼，含碳量為0.7%~1.4%，主要牌號有T7，T7A，T8，T8A，T10，T12，T12A等。這類鋼切削性能良好，淬火后有較高的硬度和良好的耐磨性，但其淬透性差，淬火時須急冷，變形開裂傾向大，回火穩定性差，熱硬性低。適用于制造尺寸小，形狀簡單的冷作模具。 

（2）合金工具鋼是在碳鋼的基礎上加入一種或幾種合金元素冶煉而成的鋼。常用硬質合金模具工具鋼有低合金工具鋼與高合金工具鋼。 

（3）目前常用的有鎢系高速鋼（WC）W18Cr4V和鉬系高速鋼（MoC）W6Mo5Cr4V2。高速鋼具有良好的淬透性，在空氣中即可淬硬，在600℃左右仍保持高硬度、高強度和良好的韌性、耐磨性。高速鋼適用于制造冷擠壓模、熱擠壓模。

隨著硬質合金模具回火溫度的升高，淬火鋼的強度、硬度降低，而塑性、韌性增加。但在許多鋼中發現，鋼的韌性并非隨回火溫度的升高而連續提高，在某些溫度范圍內回火后，其韌性反而降低，這種現象稱為回火脆性?；鼗鸫嘈杂械蜏鼗鼗鸫嘈院透邷鼗鼗鸫嘈?。 

硬質合金模具低溫回火脆性是指淬火鋼在250~400℃之間回火后出現韌性降低，幾乎所有工業用鋼都有不同程度的低溫回火脆性。這是由于從馬氏體中析出碳化物，沿著馬氏體條間、束的邊界或馬氏體的攣晶帶及晶界析出，并與S、P、Sb、As等有害微量元素在晶界、相界上聚集有關。 

硬質合金模具高溫回火脆性是由于雜質元素S、P、Sb、As等在高溫回火時偏聚在原奧氏體晶界上或微裂紋表面上引起的。一般含有Cr、Ni、Mn等合金元素的合金鋼淬火后在450~650℃回火后產生韌性下降，是可逆的。