众所周知，占钢铁总产量80%左右的碳钢是基础模县钢，它品种繁多，生产效率高，价格合理、经过不同的热处理，可以获得不同的力学性能，因此得到了广泛的应用。
然而，碳钢的强度和淬透性低，热硬度差，耐磨性、耐腐蚀性和耐热性低。
除此之外，工业的发展，特别是国防、交通、石油、化工等行业的发展，对材料提出了更高的要求，因此应用领域受到限制，为了改善碳钢的机械性能、工艺性能或某些特殊的物理化学性能，在冶炼过程中选择性地向钢水中加入一些合金元素。
锰、硅、铬、镍、铝、钨、钒、钛、铌、锆、稀土元素等SKD11模具钢统称为合金钢。
模具钢是合金钢的一种。
（一）碳钢使用的局限性（1）低淬透性一般碳钢的淬火需要水冷，其最大淬火直径为15~20 MM，因此在制造尺寸大、形状复杂的零件时，无法保证性能的均匀性和几何形状的恒定。
（2）强度和屈服强度较低。
低强度使得工程结构和设备体积庞大。
A3钢0S2240 Mpa，16Mn低合金结构钢GS2360 Mpa，屈强比低说明强度的有效利用率低，40碳钢的G S/0S/0B为0.43而合金钢35CRNI3Mo可达0.74。
（3）回火稳定性差由于回火稳定性差，碳钢回火时，为保证较高的强度，回火温度较低时模具钢的韧性较低。
为了保证较好的韧性，回火温度较高时强度较低，难以提高碳钢的综合力学性能。
（4）不能满足某些特殊性能的要求碳钢的抗氧化性、耐腐蚀性、耐热性、耐低温性、耐磨性和特殊的电磁性能往往较差，不能满足特殊的应用要求。
为了解决上述问题，特意在碳钢中加入合金元素来弥补上述缺点。
（二）合金元素在模县钢中的作用合金在模具钢中的作用非常复杂，迄今为止对它的认识还不完全。
下面重点分析合金元素对铁和碳的作用，以及模具钢对铁碳相图的影响，合金元素对铁和碳的影响加入钢中的元素主要与铁形成固溶体或与碳形成碳化物，少量存在于夹杂物中（如氧化物、氨化物、硫化物和硅酸盐等），模具钢也可能在高合金钢中形成金属间化合物（01）溶解成铁几乎所有的合金元素（除了铅）都能与铁形成合金铁素体或合金奧氏体。
根据合金元素来Α？还是Fe ？Fe的作用，它们可以分为两类。
①扩大Y相区的元素也叫奥氏体稳定元素，主要有Mn、Ni、Co、C、N、Cu等。
它们降低了相图中的N点，增加了G点，从而扩大了V相的存在范围。
当N1、Mn等元素加入到一定量时，G点可以降低到室温以下，Α相可以完全消失。
它们被称为完全扩展Y区的元素。
其他元素，如碳、氨、铜等。
不能将相区扩展到室温，所以称它们为部分扩展Y相区的元素。
②减少V相区的元素也叫F稳定元素，主要有CR、Mo、W、V、Ti、Al、Sl、B、Nb、Zr等。
他们提高Q点，降低N点（除了CR，当CR含量小于7%时，Q点降低：9点大于7%后迅速上升），从而缩小了V相的存在范围，扩大了F稳定区。
其中，当CR、Mo、W、V、T、Al、Si等元素超过一定含量时，9点与N点重合，使V相区闭合。
此时合金在固态下始终处于单相Α相状态，它们被称为完全封闭V相区的元素。
其他元素，如B和Nb。