冷作工具钢是用做量规、钢钎、冲床等工具和冲压、锻造、滚轧、辊压等模具，进行切断、弯曲、冲压、压缩等加工。在这些加工中，模具承受高面压和冲击负荷，大部分模具因磨损、热粘结、掉肉、开裂等原因报废。因此，冷作模具钢要求具有高强度、高耐磨性、高耐疲劳性和高韧性。
1.冷作工具钢的特点
主要冷作工具钢的性能匹配情况。表1是主要冷作工具钢的化学成分。冷作工具钢的最重要的特性就是耐磨性。提高耐磨性的基本方法是提高钢的硬度。冷作工具钢一般要进行淬火回火，在硬度为60hrc左右的状态下使用。提高钢的c含量可以提高硬度。此外，添加cr、mo、v、w等碳化物生成元素，使钢中含有m7c3、m6c、mc等硬质碳化物（表2），可进一步提高钢的耐磨性。但碳化物量大时，钢的韧性和耐疲劳性下降。因此要根据用途选择适宜的冷作工具钢。
2.碳素工具钢
c含量为0.55～1.50%，并含有少许si、mn的钢种是碳素工具钢。jis中有11个碳素工具钢的牌号。碳素工具钢经750～840℃淬火和150～200℃回火，硬度可达54～63hrc。由于碳素工具钢中合金元素少，淬透性差，所以要进行水冷淬火。并且即使水冷，工件中心也不能淬透，只有表面被淬硬，中心的硬度仍然较低。jis碳素工具钢中最常用的牌号是sk105（1.05c-0.2si-0.25mn）。sk105用做刀具、钢钎、夹具和冲模等。
3.合金工具钢
jis将合金工具钢分为4类：切削工具钢、耐冲击工具钢、冷作模具钢、热作模具钢。其中冷作模具钢有10个牌号。此外还有许多以jis钢为基础的改良钢牌号。以下对合金工具钢的代表性牌号的特点做简要说明。
3.1低合金工具钢
冷作模具钢中合金元素含量比较少的是低合金工具钢，常用的牌号是sks93（1.05c-0.95mn-0.4cr）和sks3（0.95c-1.05mn-0.75cr）。这两个牌号的mn含量都是1%左右，sks93含有0.4cr，sks3含有0.75cr，提高了钢的淬透性。此外，sks3还含有0.75%的w提高了淬透性和韧性。低合金工具钢用做剪刃、量规、冲模等。
3.2高c高cr冷作工具钢
高c高cr冷作工具钢最有名的牌号是skd11（1.5c-12cr-1mo系）。skd11的最大特点是良好的耐磨性。由于cr含量高，在母相中有粗大的cr碳化物（m7c3），提高了耐磨性。skd11的淬透性良好，空冷就可以获得均匀的芯部硬度。skd11的淬火温度是1000～1040℃。这是真空热处理炉常用的淬火温度。耐磨性优于skd11的冷作工具钢是skd1（2c-12cr系）。skd1的c、cr含量多于skd11，所以粗大的cr碳化物的量也多，使skd1成为耐磨性极高的工具钢。由于粗大的cr碳化物量很多，所以韧性和耐疲劳性不如skd11。由于skd1的淬火温度是950℃，与一般常用的淬火温度不同，并且淬透性差，必须油淬。所以很少使用skd1。
在skd11基础上已经开发出的适用于不同用途的各种改良钢，得到了广泛应用。