D2国际上较广泛应用的高碳高铬冷作模具钢，属莱氏体钢，具有高的淬透性、淬硬性和高的耐磨性；高温抗氧化性能好，淬火和抛光后抗锈蚀能力好，热处理变形小。
D2化学成份
碳 C ：1.40～1.6
硅 Si：≤0.60
锰 Mn：≤0.60
硫 S ：≤0.030
磷 P ：≤0.030
铬 Cr：11.50～13.00
镍 Ni：允许残余含量≤0.25
铜 Cu：允许残余含量≤0.30
钒 V ：≤1.00 钼
Mo：0.70～1.20
硬度
退火 ≤255HB,压痕直径≥3.8mm；
淬火 ≥59HRC
热处理规范
淬火,820±15℃预热，1000±6℃(盐浴)或1010±6℃(炉控气氛)加热,
保温10～20min,空冷，200±6℃回火。
材料的特性
D2 钢是高耐磨微变形冷作模具钢, 属于风硬型工具钢。该钢碳的质量分数高达1.5%, 铬的质量分数高达11.5%, 经热处理后硬度可达60HRC, 但相对地延展性、韧性、耐锈能力较弱，钢材表面亦难作镜面磨光处理。随着冷冲压制品朝着高精度、高效率、多品种的发展, 要求模具钢具有较好的耐磨性和韧性。同Cr12MoV钢相比, 该钢在化学成分上增加了Mo、 V，改变了钢的铸造组织, 改善了菜氏体的形貌, 强韧性及耐磨性优于Cr12MoV钢, 提高了模具的使用寿命。由于该钢的屈服点及塑性变形抗力较 Cr12MoV 钢高, 因而其锻造性能及热塑成形性较Cr12MoV 钢略差。
使用范围
适用于复杂可能变形的工具钢，高耐磨性长寿命的各类冷冲压模具及冷剪切刃，搓丝板；冷挤压成形、拉伸膜、啤不锈钢片及高硬度材料的衡裁模等
典型应用举例
1) 用于冰箱压缩机后罩拉深模具, 淬火硬度56~58HRC。
2) 为提高D2冷作模具扁钢轧材的使用寿命, 采用添加稀土的方法, 则钢的耐磨性和冲击韧度均大为改善, 从而达到提高圆模具扁钢轧材使用寿命的目的。
3) 由于D2钢中的V、 Mo含量高于Cr12MoV钢, 具有更好的综合性能, 而传统的Cr12MoV钢将逐渐被取代。
4) 用D2钢制造的滚丝轮、离台调板冷冲模, 与Cr12MoV钢相比可提高使用寿命5 ~6 倍。
模具钢分类
美国按模具服役条件将模具钢分为三大类，美国金属学会工具钢委员会列出了：冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三大类。其中，冷作模具钢又分出12小类，热作模具钢9小类，塑
料模具钢2小类。每个小类的选材又取决于三个主要因素：
◆ 尺寸大小和形状的复杂性，
◆ 被加工的材料，
◆ 耐久性要求或设计寿命。
1.冷作模具钢 （1）分为五组：W组、O组、A组、D组、S组。
◆ W组即水淬工具钢，有11个钢种，7个碳素工具钢，含碳量从0.7%-1.3%。
◆ O组即油淬冷作模具钢（俗称油钢），有4个钢种，含碳量在0.85%-1.55%，
◆ A组即空淬中合金冷作模具钢，有9个钢种，含碳量从0.5%-2.25%。
◆ D组即高碳高铬冷作模具钢，有7个钢种，含碳量0.9%-2.5%。
◆ S组即耐冲击工具钢，有7个钢种，含碳量0.4%-0.6%。
用于冷作模具还有高速钢（HSS组）和超高速钢（SHSS组），钴基硬质合金和钢结硬质合金（HA组），粉末钢和工程陶瓷（PIM组），碳钨工具钢（F组），特殊用途工具钢（L组）。
（2）冷作模具钢的选用
冷作模具钢的主系列是高硬冷作类，主要用于要求高抗压和耐磨为主的模具，硬度高于HRC60-62。对于要求耐冲击、韧性高的模具，硬度低于HRC60- 62，主要用S类和部份A类和最普通的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。对于大型冲压模，如汽车外型冲压件，主要用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。
高速钢和超高速钢在冷作模具中的应用迅速增长。主要是有高的"抗压强度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之间选择。
粉末模具钢有优良的耐磨寿命，硬度不大高HRC60-62，应用相当多。
碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。
2.热作模具钢
美国热作模具钢分二大类：热作模具钢，和超级热强合金。
热作模具由于在有温度的条件下工作，要求材料具有热强性和热耐磨性，为了保证模具的使用寿命模具要冷却，热冷交替模具会出现龟裂，即热疲劳裂纹，所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。
按热强性排列的主系列进行选材:
低合金调质模具钢（6G，6F2，6F3）→中铬热作模具钢（H11、H12、H13）→钨热作模具钢（H21，H22）。
非标准的热作模具钢：例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时，可以选择6H1，6H2。
当要求模具以热作耐磨性为主时，可以选择D2，D4→M2，M4→粉末钢。钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是很高的，但其热疲劳性（即冷热抗疲劳裂纹）很差，不能在急
冷急热状态下使用。
3.塑料模具钢 美国是最早在工具钢中列出塑料模具专用钢的国家，以P来表示为主，共分为五类。
◆ 渗碳型塑料模具钢：P1，P2，P3，P4，P5，P6。这类钢含碳量很低，主要是美国早期及用挤压成型制模法，要求冷塑性好，有高的挤压性能，成型后表面渗碳淬火提高表面硬度，使用寿命长。芯部超低碳可使淬火时变形量最小。
◆调质型塑料模具：P20，P21。目前塑料模具中P20的用量很大，已成为主体，大多数在预硬状态时使用。
◆ 中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13，而L2和S7，O1和A2也有应用。这一类的特点是：
（1）基本属二次硬化金钢，500-600oC时的热强性好。
（2）含铬较高，大气腐蚀性好。
（3）淬透性极好，适用于大模块。
◆不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模，主要钢号有420，414L，440，416。
◆时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。有两种，一种是P21低碳Ni-A1时效钢；另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。
塑料模具钢的选用
薄壁的塑料箱体，生产批量在小于10万件时，用P20，P21预硬态（HB250～300），腐蚀性较强时用414L。
高寿命的普通塑料模，用P6或P20，经渗碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大时，可用O1，S7。腐蚀性较强时用420。
非高温的热固性模用P6，P20经渗碳淬火后使用。腐蚀性强用420。
高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性。
