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。