模具鋼的性能和模具的壽命不僅僅依賴于其化學(xué)成分，而且還與其微觀組織以及鋼中非金屬夾雜的種類和分布密切有關(guān)。這無(wú)論是對(duì)具有較低硬度(約30HRC)、拋光性和光刻蝕性非常重要的塑料模具鋼，還是對(duì)具有中等硬度(約48HRC)、抗龜裂性至關(guān)重要的熱作模具鋼，或者是具有高硬度(>55HRC)和要求高疲勞性能的冷作鋼都同等重要。只有當(dāng)模具鋼的固有性能達(dá)到最優(yōu)化，以及最重要的、可能的表面缺陷減少到最低限度對(duì)才能達(dá)到最長(zhǎng)的工具壽命。

內(nèi)部缺陷
內(nèi)部缺陷包括組織粗大，大塊且分布不均勻的碳化物、氮化物及氧化物。當(dāng)同時(shí)要求高韌性和高耐磨性時(shí)，粉末冶金生產(chǎn)的鋼材可以滿足要求。而不含任何一次碳化物的馬氏體基體鋼可達(dá)到最高韌性。
無(wú)論是在模具制造時(shí)還是模具使用時(shí)，低的夾雜含量都是最重要的。大的夾雜或是條狀?yuàn)A雜物會(huì)造成線切割時(shí)走絲偏斜，或者損壞了拋光性能。電渣重熔鋼和粉末冶金鋼央雜物含量很低(圖示為：不同生產(chǎn)工藝所制取的材料之夾雜物尺寸分布)。

表面缺陷
表面缺陷包括粗糙的機(jī)加工表面，尖銳銳角過(guò)渡，氮化物層或電火花加工層，脫碳表面，腐蝕破壞等。導(dǎo)致在許多情況下可能降低模具壽命之表面缺陷的由來(lái)：
⒈模具設(shè)計(jì)：模具大小、模具厚度、型腔復(fù)雜程度、冷卻水道等；
⒉模具制造：機(jī)加工、電火花加工、磨削、拋光、焊接、打印標(biāo)記等；
⒊熱處理：預(yù)熱、奧氏體化溫度和時(shí)間、冷卻介質(zhì)、回火溫度和時(shí)間、深冷處理、硬度等；
⒋表面處理：鍍鉻、滲氮、PVD/CVD等；
⒌生產(chǎn)條件：被加工材料、機(jī)器的穩(wěn)定性、溫度、速度、模具間隙、潤(rùn)滑劑、冷卻水質(zhì)量等；
⒍模具維護(hù)：系列磨削、清理、拋光、補(bǔ)焊、去應(yīng)力回火等。
由各種表面缺陷所造成的疲勞壽命的降低與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系可知，最具有破壞性的表面缺陷之一是硬而脆的電火花白層，同時(shí)也是目前造成塑料模具和冷作模具疲勞失效的最常見(jiàn)的原因。
下面幾個(gè)實(shí)例清楚地表明人為造成的外部缺路給模具壽命的強(qiáng)烈的負(fù)面影響：
⒈銳角過(guò)渡和不良的表面粗糙度對(duì)模具性能的綜合影響：
銅接頭冷成型沖頭，模具硬度HRC55，崩角始于具有粗糙表面的半徑處。
⒉電火花加工及激光刻標(biāo)記所造成的問(wèn)題：
機(jī)加工刀痕使沖裁沖頭崩角在很短的使用時(shí)間內(nèi)發(fā)生崩角；冷作模具鋼VIKING沖頭由于激光刻字導(dǎo)致的缺口效應(yīng)而開(kāi)裂。
⒊粗糙的機(jī)加工刀痕所造成的缺口效應(yīng)：
生產(chǎn)自行車(chē)齒輪的冷沖裁模，模具硬度HRC58~59。在生產(chǎn)1000件后由于崩角而失效。
⒋脫碳表面能降低模具壽命：
實(shí)例：脫碳表面層導(dǎo)致的缺口效應(yīng)引起DC53沖頭開(kāi)裂(模具硬度HRC60)。
⒌銳角過(guò)渡和滲氮層所造成的應(yīng)力集中效應(yīng)：
實(shí)例：由于型腔內(nèi)小半徑圓角及滲碳層內(nèi)穿透性裂紋的缺口效應(yīng)，使鍛模僅使用至服役壽命的10％后即告開(kāi)裂，模具硬度HRC46。
⒍腐蝕對(duì)模具壽命的影響：
實(shí)例：含13％鉻的S-STAR模具鋼制造的塑料模具由于腐蝕性冷卻水(高氯離子含量)所導(dǎo)致的冷卻管道的應(yīng)力腐蝕和晶間腐蝕而失效，模具硬度HRC51。

總之,最佳模具壽命可以通過(guò)選擇適合于該服役條件的鋼材，并結(jié)合與此模具的使用條件、硬度及模具大小和復(fù)雜程度相適應(yīng)的設(shè)計(jì)而達(dá)到。此外，熱處理應(yīng)當(dāng)在最適合的條件下進(jìn)行。如前所述，在模具的制造和維護(hù)，以及使用過(guò)程中應(yīng)盡量減少造成導(dǎo)致缺口效應(yīng)的表面缺陷。

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