高熱強熱作模具鋼主要用來制作壓鑄模、熱擠壓模、壓型模等重要熱作模具的工作零件。由于模具與高溫工件接觸時間較長，因此模具升溫較高，易于造成模具型腔堆塌、磨損、表面氧化和熱疲勞。因此要求模具有較高的高溫性能，加熱強性、熱疲勞、熱熔損、回火抗力、熱穩定性等。尤其以高溫強度、回火穩定性和斷裂韌度為主要考慮指標。
高熱強鋼以鎢鉬系熱作模具鋼為主，鋼中鎢的質量分數較高，輔以適當的釩，具有明顯的二次硬化效果，熱硬性、熱強性、回火穩定性都較高，能在600～650℃長期服役。屬于此類鋼的有：3Cr2W8V鋼、3Cr3Mo3W2V鋼、5Ci4Mo2W2SiV鋼、5Cr4Mo3SiMnVAI鋼、5Cr4W5Mo2V鋼、6Cr4Mo3N2WV鋼等，在這里重點介紹3Cr2W8V鋼。
3Cr2W8V鋼是一種典型的高熱強型熱作模具鋼，是我國熱作模具鋼的傳統用鋼，要求有高承載力、高熱強性和高回火穩定性的壓鑄模、熱擠壓模、壓型模等常常選用此鋼種。該鋼中含有較多的易形成碳化物的鉻、鎢元素，因此在高溫下具有較高的強度和硬度，但其韌性、塑性較差。這種鋼的相變溫度較高，抵抗冷熱交替的耐熱疲勞性良好。但這些高溫性能與淬火溫度有關，隨著淬火溫度的提高而提高。
熱處理工藝如下。退火：①緩慢加熱到800～820℃保溫2～4h，以≤40℃/h速度冷卻到600℃出爐空冷，硬度為207～255HBW。②等溫退火時，緩慢加熱到830～850℃，保溫2～4h，等溫溫度為720～740℃，保溫3～4h，爐冷到500℃出爐空冷，退火硬度≤241HBW。
淬火溫度為1050～1150℃，油冷，淬火硬度為50～54HRC。回火溫度為550～650℃回火兩次，每次2h，回火硬度為40～50HRC。要求有高熱強性的模具取上限溫度淬火，常在1140～1150℃加熱，油冷淬火后的硬度可達55HRC左右，分級淬火后硬度為47HRC左右。淬火加熱溫度提高，馬氏體合金化程度也增高，模具熱強性特別好，但韌性稍差，一般用于銅合金和鋁合金擠壓模、壓鑄模、壓型模等。
5Cr4W5Mo2V鋼是我國研制的新型高熱強性熱作模具鋼，代號RM2，該鋼具有較高的含碳量，合金元素總質量分數為12%，因而具有較高的硬度、耐磨性、回火抗力及熱穩定性。由于有比3Cr2W8V鋼高的合金元素含量和碳含量，5Cr4W5Mo2V鋼具有高的熱強性、熱穩定性和耐磨性。
5Cr4W5Mo2V鋼的熱處理，退火：①球化退火加熱溫度為900℃，保溫2h，爐冷到720～730℃等溫4h，爐冷到500℃以下出爐空冷。②快速球化退火為1030～1090℃加熱，油冷，然后再860～900℃加熱爐冷。
淬火及回火：1080～1120℃油冷淬火，硬度為57～61HRC。
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