通常,高合金鋼具有與常規鐵碳合金相同的結構相:鐵素體,珠光體,馬氏體和奧氏體。但是,固溶體可以吸收一定量的合金元素。
碳與某些合金元素(例如鉻,鎢和釩)形成復雜的碳化物。此外,碳在鐵中的溶解度也會發生變化。添加諸如硅,鉻,鎢,鉬和釩等合金元素會增加鐵碳平衡圖的α面積。添加鎳和錳將擴大伽馬面積。這些特性影響時間-溫度轉變,這對于高合金工具鋼的熱處理尤為重要。

碳素工具鋼:T8 T10 T12
低合金工具鋼:CrWMn、9CrSi
高合金模具鋼:3Cr2W8V、Cr12、 Cr12MoV 、5CrMnMo 、5CrNiMo
高速鋼:W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2
工具鋼是含碳量較高的鋼,其含碳量在0.7%
~1.3%之間,所以又稱為高碳鋼。工具鋼熱處理后能獲得較高的硬度和耐磨性,能廣泛用于制造各種工具和模具,但是紅硬性較差。