Стали для штампов и других инструментов холодной обработки металлов давлением должны обладать высокой твердостью, сочетающейся с удовлетворительной вязкостью. Данным требованиям удовлетворяют стали Х12, Х12М, Х12Ф1, Х6ВФ и др. Более высокой теплостойкостью должны обладать стали для штампов горячей обработки давлением. В этом случае применяют стали 5ХНМ, 5ХНВ, 3Х2В8Ф и другие с твердостью после термической обработки 35-45 HRC, структура – троостит легированный.
Низколегированные инструментальные стали (Х9, ХВГ, X, 9ХС) после неполной закалки и низкого отпуска состоят из мартенсита отпуска легированного и легированного цементита.
Быстрорежущая сталь (Р9, P18) в равновесном состоянии относится к ледебуритному классу. Структура такой стали после литья будет состоять из перлита, ледебурита и вторичных карбидов. Для разрушения ледебуритной эвтектики и равномерного распределения карбидов, а также для подготовки структуры к последующей термической обработке эта сталь после литья подвергается ковке и отжигу, структура стали изменяется на сорбит с большим количеством равномерно распределенных вторичных и первичных карбидов. Окончательная термическая обработка быстрорежущей стали заключается в неполной закалке при 1250-1300°С и трехкратного низкого отпуска при температуре 560°С. Структура закаленной стали состоит из мартенсита легированного, первичных карбидов и значительного количества остаточного легированного аустенита (до 40%). В процессе многократного отпуска из остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды, что ведет к обеднению аустенита углеродом и легирующими элементами. Структура после однократного отпуска состоит из мартенсита, первичных карбидов и отдельных участков не распавшегося аустенита (светлый фон в поле микрошлифа). После трехкратного отпуска структура состоит из мартенсита и первичных карбидов.
