這類模具鋼含有較高（合金元素總量為6.4%～8.4%）的Cr、Mo（或W）、Si和V等元素，為了提高鋼的韌性，緩和多種合金元素的脆化作用，將這類鋼的C含量降低至0.3%～0.45%。這類鋼具有較高的沖擊韌性，在500℃～600℃工作時具有較高的強度，屬于中等韌性的耐熱鋼。這類鋼的適用范圍較廣，常用于制造機械壓力機和螺旋壓力機鍛模，也可以制造鍛錘的鑲塊模。

由于這類模具鋼的合金化程度較高，在模塊尺寸不太大的情況下，經奧氏體化后空冷即可得到馬氏體組織，因而除采用油淬外，在某些情況下還可以采用空氣淬火。

1）4Cr5W2VSi熱作模具鋼

4Cr5W2VSi鋼為空冷硬化的熱作模具鋼，在500℃～600℃具有較高的強度和硬度，并具有較高的耐磨性和韌性以及較好的耐冷熱疲勞性能。為了得到較好的模向性能，可選擇電渣重熔工藝。該鋼廣泛用于制造熱模鍛壓力機、螺旋壓力機鍛模以及熱擠壓攘塊模和芯棒等。

2）4Cr5MoV1Si和4Cr5MoVSi熱作模具鋼

4Cr5MoV1Si和4Cr5MoVSi鋼為空冷硬化的熱作模具鋼，具有較高的熱強度和硬度，尤其是在600℃的中溫具有較高的強度和硬度、高的耐磨性和韌性，且有較好的耐冷熱疲勞性能。由于這種鋼具有良好的綜合性能，廣泛用于制造熱模鍛壓力機、螺旋壓力機鍛模以及熱擠壓鑲塊模和芯棒、精鍛機鑲塊模具等，也可以制造鍛錘的鑲塊模。

3）我國新開發的中碳高強度熱作模具鋼

此類熱作模具鋼中，除上述4Cr5W2VSi、4Cr5MoV1Si和4Cr5MoVSi國際通用的鋼外，我國還開發了3Cr2MoVNi(B2)、3Cr2MoWVNi(B3)、2Cr3Mo3VNb、4Cr3Mo2MnVB(ER8)、4Cr3Mo3W4VNb(GR)及3Cr3Mo3VNb鋼等3%Cr-3%Mo和3%Cr-2%Mo型中碳高強度熱作模具鋼，以及具有優異韌性和良好冷疲勞性能的3Cr5MoV1Si鋼。

（1）其中，3Cr3Mo3VNb鋼是在2Cr3Mo3VNb鋼和美國的H10（3Cr3Mo2.5V）鋼的基礎上進一步調整成分研制的熱作模具鋼，3%左右的Mo既提高了鋼的淬透性，又提高了熱穩定性，V和Nb則可細化晶粒，降低鋼的過熱敏感性，因此，該鋼的中溫強度、硬度、韌性及冷熱疲勞性能良好。該鋼與國際通用的4Cr5W2VSi、4Cr5MoV1Si和4Cr5MoVSi鋼相比降低了C和Cr，其Mo含量約為對比鋼的2倍，并添加了強碳化物形成元素Nb在鋼中與C形成穩定性的NbC，NbC不僅有抑制奧氏體晶粒長大、細化晶粒的作用，而且可以顯著提高鋼的熱強性。

3Cr3Mo3VNb與4Cr5W2VSi、4Cr5MoV1Si和4Cr5MoVSi鋼相比，在基本不降低室溫強度、硬度和沖擊韌性的基礎上，當溫度上升時，其強度、硬度和沖擊韌性緩慢下降。當溫度達到600℃以上時，該鋼的強度和硬度都優于4Cr5W2VSi鋼；在650℃以上，3Cr3Mo3VNb鋼的沖擊韌性明顯超過4Cr5W2VSi鋼。該鋼的相變溫度較高，因此耐冷熱疲勞性能和熱穩定性良好，主要用于制造熱模鍛壓力機和螺旋壓力鍛模、精鍛機鑲塊模具以及鍛錘模具等。

（2）3Cr2MoWVNi（B3）鋼也具有良好的綜合性能。該鋼是在日本的20Cr2Mo2WVNiCo（YHD-3）鋼基礎上開發的，采用電渣重熔處理，鋼質純凈，力學性能基本各向同性，具有高的熱強性、高的冷熱疲勞性能、較高的韌性和抗高溫軟化性能，且易于補焊。