Khi làm việc, khuôn dập nóng chịu tải trọng lớn và va đập, luôn tiếp xúc với phôi khi có nhiệt độ cao hơn 10000C. Để đảm bảo điều kiện làm việc như vậy, thép dùng để chếtạo khuôn phải đạt được yêu cầu cơ tính.
Độ bền và độ dai cao để đảm bảo không bị biến dạng hoặc gãy vỡ khi làm việc. Vì phôi thépđược nung đến nhiệt độcao,ởtrạng thái austenit có độcứng thấp và dẻo, nên độcứng của khuôn chỉ cần khoảng 350-450HB.
Tính chống mài mòn cao để đảm bảo tuổi thọ của khuôn dập hàng nghìn, hàng vạn sản phẩm.
Tính chịu nhiệt độ cao thể hiện ở hai mặt giữ được cơ tính khi ở nhiệt độ làm việc do phôi có nhiệt độ trên 10000C nên khuôn cũng phải giữ được cơ tính, tức là có tính cứng nóng đến khoảng 500-7000C, mặt khác phải có tính chịu mỏi nhiệt tốt do nóng và nguội xen kẽ nhau khi khuôn làm việc. Do vậy các thép làm khuôn dập nóng đều là thép hợp kim.
Ngoài ra, do khuôn dập nóng thường có kích thước lớn nên để đảm bảo cơ tính đồng nhất, thép còn phải có độthấm tôi lớn.
b. Các thép làm khuôn dập nóng
Do độ cứng không cần cao nên thành phần cacbon chỉ cần trung bình, khoảng 0,4-0,6%C, đôi khi chỉ cần 0,3%C. Các nguyên tốhợp kim đảm bảo tính thấm tôi, tính bền nóng, tính chống ram tốt như Cr, Ni, Mo, W…
Thép làm khuôn rèn,các khuôn rèn thường có kích thước lớn, chịu va đập mạnh, bề mặt bị nung nóng tới 500-5500C, thường dùng các mác 50CrNiMo, 50CrNiW, 50CrMnMo.Ở nước ta thường dùng mác đầu vì nó có cơ tính cao và đồng nhất, có thể tôi thấu khuôn lớn (300x300x400mm), có thểlàm việc lâu dàiởnhiệt độtrên 5000C. Thép làm khuôn chồn, ép, các khuôn chồn ép có kích thước bé hơn so với khuôn rèn, nhưng nhiệt độ cao hơn (do tiếp xúc lâu với phôi thép nóng đỏ) cho nên thép làm khuôn phải có tính chống ram tốt, thường dùng thép chứa crôm (2-5%) và nhất là W (2-8%) như các mác 30Cr2W8V, 40Cr2W5MoV, 40Cr5W2VSi.
Hiện nay có khuynh hướng dùng hợp kim cứng đểchếtạo khuôn dập và khuôn kéo thay cho thép hợp kim, việc đó đem lại hiệu quả kinh tế lớn. Ví dụ khuôn lỗ kéo sợi làm bằng thép dụng cụ chỉ kéo được 50-60kg dây thép là hỏng, nếu thay bằng khuôn hợp kim cứng có thể kéo được tới 100kg dây thép. Khuôn dập bằng thép dụng cụ có thểdập được 3000-5000 sản phẩm, nếu thay bằng hợp kim cứng thì có thể dập dược 50 vạn tới 1 triệu sản phẩm.