1、低合金工具钢
低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上，加入少量的合金元素Cr、Mn、Si、W、V等 ，提高钢的淬透性和回火稳定性，因而提高钢的强度、耐磨性和热硬性。在230 ～260℃回火后硬度仍保持HRC60以上，从而保证一定的热硬性。常用的低合金工具钢有9SiCr、CrWMn等。
低合金工具钢的热处理为球化退火、淬火和低温回火。最后组织为回火马氏体、合金碳化物和少量残余奥氏体。
2、高速钢
高速钢是一种高碳合金工具钢，用高速钢制的刀具，可以进行高速切削，具有良好的热硬性。当切削温度高达600℃左右时硬度仍无明显下降。
高速钢中含有大量的合金元素W、Mo、Cr、V等，使钢具有高的硬度和耐磨性，较高的热硬性，足够的强度和韧性等。这些性能当然也要通过适当的热处理才能保证。
高速钢的铸态组织中有粗大的鱼骨状合金碳化物，使钢的机械性能降低，但不能用热处理来消除，只有采用反复锻击的办法将其击碎，并均匀分布在基体上。高速钢锻造之后，要进行退火，以消除应力，降低硬度，为以后的淬火作组织上的准备。
高速钢只有通过正确的淬火和回火才能使性能充分发挥出来。W18Cr4V钢的最终热处理工艺曲线如图所示。淬火温度较高的目的是使大量的合金碳化物溶入奥氏体中，以得到良好的红硬性。高速钢淬火后，还保留一部分残余奥氏体，一次回火难以全部消除，影响钢的硬度和耐磨性，故必须经多次回火使其全部转变，一般常采用560℃三次回火，每次保温1小时。
3、硬质合金
硬质合金是将特制的高熔点、高硬度的金属碳化物粉末和粘结剂混合，压制成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。
硬质合金的性能特点是：硬度高HRA(86～93)，相当于HRC(69～81)。热硬性好(可达900℃～1100℃)，耐磨性优良。因此硬质合金主要用做切削工具。其刀具的切削速度比高速钢可提高4～7倍，寿命提高5～80倍，制造模具、量具寿命可提高20～150倍。有的金属材料如奥氏体耐热钢和不锈钢等用高速钢无法切削加工，若用含WC的硬质合金就可以切削加工。然而，硬质合金由于硬度太高、太脆，不能进行机械加工，常制成一定规格的刀片，镶焊在刀体上使用。
常用的硬质合金有二类：金属陶瓷硬质合金和钢结硬质合金：
金属陶瓷硬质合金：将一些难熔的高硬度的金属碳化物粉末(WC、TiC)和粘结剂(Co、Mo、Ni)混合，加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。如钨钴类硬质合金牌号YG6(“硬钴”汉语拼音字母)含Co为6%，含WC94% 。
钢结硬质合金：是一种新型工具材料，性能介于高速钢和金属陶瓷合金之间，它是以一种或几种碳化物(TiC、WC)为硬化相，以碳钢或合金钢（高速钢、铬钼钢）粉末为粘结剂，经配料、混料、 压制和烧结而成的粉末冶金材料。
相关联接：超硬刀具材料及应用。
二、合金模具钢
用于制作冷、热模具的钢种为模具钢
1.冷模具钢
包括冷冲模、冷镦模、冷挤压模以及拉丝模、滚丝模、搓丝板等，属于接近室温状态下对金属进行变形加工的一种模具。要求有高的硬度和良好的耐磨性，以及足够的强度和韧性，热处理变形要小。小模具用CrWMn来制造，大型模具采用淬透性高、抗磨性高的Cr12钢来制造。
这类钢热处理过程是球化退火，淬火，低温回火。回火后组织是回火马氏体，合金碳化物和少量的残余奥氏体。
2.热模具钢
在高温下工作的模具钢如热锻模、热冲模等。要求在高温下有高的强度及足够的耐磨性和韧性，良好的抗热疲劳性，为使整体性能一致，还需有良好的淬透性。
热模具钢含碳量不高(0.5～0.6)%，并含有Cr、Ni、Mn、Si、Mo等合金元素 。这类钢的最终热处理为淬火及高温回火，组织为回火托氏体或回火索氏体。
三、合金量具钢
合金量具钢用于制造各种测量工具，如卡尺、千分尺、量规、块规等。
常用量具
为了保证量具的精确度，制造量具的钢应具有良好的尺寸稳定性、较高的硬度及耐磨性。
量具钢没有专用钢。尺寸小、形状简单、精度较低的量具，用高碳钢制造；复杂的精密量具用低合金刃具钢制造；耐蚀性较高的量具用不锈钢等。
