為了研究DHA-Thermo鋼的成分，調查了0.4%C的Si-Mn-Cr-Mo-V鋼的特性。將這些鋼從1303K以4K/s的速度淬火，并多次回火，調質為預定硬度后用作評價。
    研究表明，0.4%C鋼在室溫下的導熱系數λ隨Si、Mn、Cr等合金元素的增加而下降，特別是Si的影響最明顯（當Si含量從0.1%增至0.3%時，λ就從39W/(m.K)降至35W/(m.K)，而Mo和V的影響則小到基本上可以忽略不計的程度。由此可知，容易固溶于鋼的基體中的元素對λ產生了負面影響。
    對鋼的強度和韌性影響大的淬透性，是確保金屬模具耐久性（長壽命）的重要特性。調查了Mn和Cr含量對馬氏體臨界冷卻速度的影響。結果正如原來所知那樣，無論是對DHA1（JIS SKD61）鋼或0.4C-Si-Mo-V鋼，Mn和Cr含量的增加會改善鋼的淬透性。然而，與對導熱系數λ的影響類似，Mo和V對淬透性的影響有限。
    還調查了鋼的沖擊值（即韌性的定量評價標準）和切削性能。結果表明，這些特性與導熱系數λ的情況是相反的場合多。
    因此，在DHA-Thermo鋼的開發中，如何選擇合適的成分，使之兼具高導熱系數和模具必須的力學性能是最大的課題。
DHA-Thermo與DHA1鋼的熱傳導率比較如下圖

DHA-Thermo鋼的導熱系數目標值設定
    根據對利用有限元法估算金屬模具冷卻時間和導熱系數λ之間的關系進行分析，解析模型為有Φ8mm內冷孔的Φ80mm×80mm的金屬模具，將其加熱到673K均熱作為初始狀態，評價了表面冷到473K所需時間。冷卻時間按比率計算，以DHA1（JIS SKD61）鋼的λ=23.4W/(m.K)的冷卻時間為100%。
    若將金屬模具材由DHA1（JIS SKD61）鋼改為純鐵，則冷卻時間縮短效果達28%，這是使用鐵合金時的極限。另一方面，即使變成其1/2的14%（λ=37W/(m.K)），在實用上也是效果明顯。因此，決定將此λ=37W/(m.K)作為目標值。

高熱傳導熱率（高導熱系數）的效果驗證
⒈模具溫度和鑄造組織
    采用擠壓力為135t的壓鑄設備進行鑄造試驗，試驗條件列于表1中。使用DHA1（JIS SKD61）鋼和DHA-Thermo鋼加工素坯的部位是進行加壓.冷卻的軸芯和沖頭。以下簡介軸芯的使用效果。
   
                           表1  壓鑄試驗條件
   熔融合金 物料代號 
 溫度 973K
鑄造 鑄件重量 600g
 澆鑄速度 1600mm/s
 壓力 65MPa
 鑲塊直徑 50mm
時間 壓鑄時間 7s~12s
 一個周期 29s~34s
 潤滑劑噴射 3s
冷卻水 壓鑄 0.03l/s
 襯套 0.03l/s
 沖頭 0.03l/s
 分流器 0.03l/s

    熱攝像儀測溫結果表明，剛取出制品后，DHA-Thermo鋼軸芯溫度比DHA1（JIS SKD61）鋼軸芯要低140K，由此確認開發鋼的冷卻能力更高；并且，素坯的表層組織細化了，這是由于DHA-Thermo鋼制的軸芯大幅度溫降促使金屬液凝固速度增大之故。
⒉鑄造時間的縮短（高效生產）
    若縮短壓鑄時間而實現加工的高效化，就容易在最終凝固位置的素坯表面發生突起（又稱鼓肚）。這是被卷入的空氣因急速減壓而膨脹，使未凝固部位變形的現象。由于壓鑄時間、加壓量、卷入空氣量等的不同，有時甚至也會使金屬液噴濺飛散。
    支配鑄造時間的素坯凝固速度受軸芯溫度支配。因此將未發生鼓肚的場合定義為完成了凝固，從而驗證了鑄造時間的縮短效果。具體是素坯部位未發生鼓肚的最短壓鑄時間，軸芯為DHA1（JIS SKD61）鋼時是10s，，而為DHA-Thermo鋼時是7s（即比前者縮短了3s）。若發生了鼓肚，則相對于壓鑄時間縮短的軸芯溫度上升達到飽和，說明鑄件的散熱不充分。
    由于使用DHA-Thermo鋼的時間縮短效果達到10%，若進行24h（86.4ks）的連續作業，就會比使用原DHA1（JIS SKD61）鋼多產生出320個制品。由此可知，在壓鑄模具工藝中，軸芯和沖頭使用DHA-Thermo鋼，對于實現生產的高效化效果顯著。

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日本大同特殊鋼（DAIDO STEEL）壓鑄用熱作模具鋼系列產品包括：DHA1，DH2F，DH31-Super，DHA-WORLD，DH31-EX，DHA1-A，DRM1等。
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