钢中碳含量增加将会提高钢的强度，但是对于热作模具钢而言，钢中碳含量增加会使高温强度、热态硬度和耐磨损性提高，导致韧度降低。
对要求更高强度的热作模具钢，采用的方法是在h13钢成分的基础上提高mo含量或提高含碳量，当然韧度和塑性的略为降低是可以预料的。
铬是合金工具钢中含有的和价廉的合金元素
在美国h型热作模具钢中含cr量在2%~12%范围。在我国合金工具钢（gb/t1299）的37个钢号中，除8crsi和9mn2v外都含有cr。铬对钢的耐磨损性、高温强度、热态硬度、韧度和淬透性都有有利的影响，同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能，在h13钢中含cr和si会使氧化膜致密来提高钢的抗氧化性。
再则以cr对0.3c-1mn钢回火性能的作用来分析，加入﹤6% cr对提高钢回火抗力是有利的，但未能构成二次硬化；当含cr﹥6%的钢淬火后在550℃回火会出现二次硬化效应。对热作钢模具钢一般选5%铬的加入量。
铬固溶强化
工具钢中的铬一部分溶入钢中起固溶强化作用，另一部分与碳结合,按含铬量高低以(fecr)3c、(fecr)7c3和m23c6形式存在，从而来影响钢的性能。另外还要考虑合金元素的交互作用影响，如当钢中含铬、钼和钒时，cr>3%<sup>[14]</sup>时，cr能阻止v4c3的生成和推迟mo2c的共格析出，v4c3和mo2c是提高钢材的高温强度和抗回火性的强化相<sup>[14]</sup>，这种交互作用提高该钢耐热变形性能。
铬溶入钢奥氏体中增加钢的淬透性
cr﹑mn﹑mo﹑si﹑ni都与cr一样是增加钢淬透性的合金元素。人们习惯用淬透性因子加以表征,一般国内现有资料[15]还只应用grossmann等的资料,后来moser和legat[16,22]的更进一步工作提出由含c量和奥氏体晶粒度决定基本淬透性直径dic和合金元素含量确定的淬透性因子来计算合金钢的理想临界直径di,也可从下式作近似计算: di=dic×2.21mn×1.40si×2.13cr×3.275mo×1.47ni (1) (1)式中各合金元素以质量百分数表示。
由该式，对cr﹑mn﹑mo﹑si和ni元素影响钢淬透性有相当明确的半定量了解。
cr对钢共析点的影响，它和mn大致相似，在约5%的含铬量时，共析点的含c量降到0.5%左右。另外si﹑w﹑mo﹑v﹑ti的加入更显著降低共析点含c量。为此可以知道：热作模具钢和高速钢一样属于过共析钢。共析含c量的降低，将增加奥氏体化后组织中和最后组织中的合金碳化物含量。
钢中合金c化物的行为与其自身的稳定性有关，实际上，合金c化物的结构、稳定性与相应c化物形成元素的d电子壳层和s电子壳层的电子欠缺程度相关。随着电子欠缺程度下降，金属原子半径随之减小，碳和金属元素的原子半径比rc/rm增加，合金c化物由间隙相向间隙化合物变化，c化物的稳定性减弱，其相应熔化温度和在a中溶解温度降低，其生成自由能的绝对值减小，相应的硬度值下降。
具有面心立方点阵的vc碳化物，稳定性高，约在900~950℃温度开始溶解，在1100℃以上开始大量溶解（溶解终结温度为1413℃）；它在500~700℃回火过程中析出，不易聚集长大，能作为钢中强化相。中等碳化物形成元素w 、mo形成的m2c和mc 碳化物具有密排和简单六方点阵，它们的稳定性较差些，亦具较高的硬度、熔点和溶解温度，仍可作为在500~650℃范围使用钢的强化相。
m23c6（如cr23c6等）具有复杂立方点阵，稳定性更差，结合强度较弱，熔点和溶解温度较低（在1090℃溶入a中），只有在少数耐热钢中经综合合金化后才有较高稳定性（如（crfemow）23c6,可作为强化相。具有复杂六方结构的m7c3（如cr7c3、 fe4cr3c3或fe2cr5c3）的稳定性更差，它和fe3c类碳化物一样很易溶解和析出，具有较大的聚集长大速度，一般不能作为高温强化相。
从fe-cr-c三元相图可以简便了解h13钢中的合金碳化物相。按fe-cr-c系700℃和870℃，对含0.4%c钢中，随cr量增加会出现（fecr）3c（m3c）和（crfe）7c3(m7c3)型合金碳化物。注意在870℃图上,只有含cr量大于11%才会出现m23c6）。另外根据fe-cr-c三元系在5%cr时的垂直截面,对含0.40%c的钢在退火状态下为α相（约固溶1%cr）和（crfe）7c3合金c化物。当加热至791℃以上形成奥氏体a和进入（α+a+m7c3）三相区,在795℃左右进入（a+m7c3）两相区,约在970℃时,（crfe）7c3消失,进入单相a区。
当基体含c量﹤0.33%时,在793℃左右才存在（m7c3+m23c6和a）的三相区,在796℃进入（a+m7c3）区（0.30%c时），以后一直保持到液相。钢中残留的m7c3有阻止a晶粒长大的作用。nilson提出，对1.5%c-13%cr的成分合金，欠稳定（crfe）23c6不形成。当然,单以fe-cr-c三元系分析会有一些偏差,要考虑加入合金元素的影响。