隨著工業技術的日益發展，出現了各種新的熱加工方法，對模具工作溫度的要求更高，工作條件也更加苛刻，用作此類模具的材料如下。
奧氏體耐熱鋼
高錳系
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、7Mn10Cr8Ni10Mo3V2鋼，1150～1180℃固溶處理和700℃時效后，硬度為45～46HRC，800℃時效硬度仍達42HRC左右，使用溫度達700～800℃。
7Mn15Cr2Al3V2Wmo（T23152）(7Mn15無磁模具鋼)鋼，也可用來制作700～800℃下使用的熱作模具。其熱處理工藝為1180℃加熱水淬，700℃回火空冷。
鉻鎳系
4Cr14Ni14W2Mo、Cr14Ni25Co2V鋼，700℃以下具有良好的熱強性，800℃以下有良好的抗氧化性及耐蝕星。該類鋼進行1150～1180℃或1050～1150℃的固溶處理，再做750℃的時效處理，適于制造鈦合金蠕變成形模等。
析出沉淀硬化型熱作模具鋼
2Cr3Mo2NiVSi（PM）鋼是析出硬化型熱作模具鋼，特點是制作的模具在淬火和低溫回火后進行機械加工，此時模具硬度為40HRC上下，加工后使用，在使用中產生二次硬化，硬度可達48HRC上下，而心部組織未發生轉變，這樣模具同時具有表層所需的高溫強度和心部的韌性。另外，機械加工前進行熱處理，避免了熱處理造成的畸變和表面氧化脫碳。主要用于500～600℃溫度范圍內的熱鍛模具。
淬火：溫度為990～1020℃，油冷（截面尺寸＞100mm）或空冷（截面尺寸≤100mm）。
回火：溫度為370～400℃，硬度為40～45HRC；525～550℃，硬度為47～49HRC。
高速鋼、基體鋼
高速鋼作為熱作模具鋼使用時，工作溫度可高達600～700℃，此時具有高強度，好的熱硬性，但韌性較差。可用于高溫下工作的熱沖壓沖頭、擠壓模、熱鍛模、熱成形用軋輥等。一般要求高熱強性的熱作模可選用W18Cr4V類高速鋼；要求承受一定沖擊載荷的熱加工模，可選用W6Mo5Cr4V2類高速鋼；要求承受一定沖擊載荷的熱加工模，可選用W6Mo5Cr4V2類高速鋼。
基體鋼有較多鋼種可以兼作冷作模具用鋼和熱作模具用鋼。采用基體鋼制造熱擠壓模和精鍛模，其使用壽命一般高于3Cr2W8V鋼。主要的基體鋼有65Cr4W3Mo2VNb（65Nb）、6W8Cr4VTi（LM1）、6Cr5Mo3W2VsiTi（LM2）、6Cr4Mo3Ni2WV（CG-2）、5Cr4W5Mo2V（RM-2）、5Cr4Mo3SiMnVAl（012A1）、4Cr3Mo3W4VNb（GR）、5Cr4W2Mo2SiV。
馬氏體時效鋼
馬氏體時效鋼為超低碳（ωc≤0.03%）、高含鎳量（ωNi=18%），還含有一定量的Co、MO、Ti、Al。常見的有18Ni（250）、18Ni（300）、18Ni（350）。如18Ni（250）為00Ni18Co8Mo5TiAl鋼。
熱處理工藝通常為800～900℃加熱固溶處理，硬度30HRC，適合切削或其他加工，然后在400～500℃進行時效處理3h，析出深沉相，硬度可達57～60HRC，適于制造鋁合金壓鑄模，壽命比4Cr5MoSiV1鋼高。
由于該類鋼合金元素量高，價格昂貴，因此只用于制造小型精密復雜的長壽命壓鑄模。
高溫合金、難熔合金
高溫合金用于模腔溫度高達900～1000℃的模具，可采用鐵基、鎳基、鈷基合金等，常用鎳基合金。對于模腔工作溫度高達1000℃，且表面受到嚴重的氧化、腐蝕和沖刷時，可以采用W、Mo、Nb等熔點在2600℃以上的難熔合金來制作。
