熱作模具鋼除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標(biāo)，包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。

  模具在工作中承受相當(dāng)大的壓應(yīng)力和摩擦力，要求模具能夠在強烈摩擦下仍保持其尺寸精度。決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。

  熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應(yīng)具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。

  在應(yīng)力恒定的前提下，在一種模具中已經(jīng)存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發(fā)生失穩(wěn)擴展；斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發(fā)生失穩(wěn)擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應(yīng)力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在鍛壓力的作用下裂紋向內(nèi)部擴展時，每一應(yīng)力循環(huán)的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發(fā)生失穩(wěn)擴展的抗力。

 抗熱疲勞性能的指標(biāo)可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環(huán)數(shù)，也可以用經(jīng)過一定的熱循環(huán)后所出現(xiàn)的疲勞裂紋的條數(shù)及平均的深度或長度來衡量。 咬合抗力性能對于模具材料較為重要，試驗時通常在干摩擦條件下，把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料進行恒速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時，轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)增大，該載荷稱為“咬合臨界載荷”，臨界載荷愈高，標(biāo)志著咬合抗力愈強。