随着工业技术的日益发展，出现了各种新的热加工方法，对模具工作温度的要求更高，工作条件也更加苛刻，用作此类模具的材料如下。
奥氏体耐热钢
高锰系
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、7Mn10Cr8Ni10Mo3V2钢，1150～1180℃固溶处理和700℃时效后，硬度为45～46HRC，800℃时效硬度仍达42HRC左右，使用温度达700～800℃。
7Mn15Cr2Al3V2Wmo（T23152）(7Mn15无磁模具钢)钢，也可用来制作700～800℃下使用的热作模具。其热处理工艺为1180℃加热水淬，700℃回火空冷。
铬镍系
4Cr14Ni14W2Mo、Cr14Ni25Co2V钢，700℃以下具有良好的热强性，800℃以下有良好的抗氧化性及耐蚀星。该类钢进行1150～1180℃或1050～1150℃的固溶处理，再做750℃的时效处理，适于制造钛合金蠕变成形模等。
析出沉淀硬化型热作模具钢
2Cr3Mo2NiVSi（PM）钢是析出硬化型热作模具钢，特点是制作的模具在淬火和低温回火后进行机械加工，此时模具硬度为40HRC上下，加工后使用，在使用中产生二次硬化，硬度可达48HRC上下，而心部组织未发生转变，这样模具同时具有表层所需的高温强度和心部的韧性。另外，机械加工前进行热处理，避免了热处理造成的畸变和表面氧化脱碳。主要用于500～600℃温度范围内的热锻模具。
淬火：温度为990～1020℃，油冷（截面尺寸＞100mm）或空冷（截面尺寸≤100mm）。
回火：温度为370～400℃，硬度为40～45HRC；525～550℃，硬度为47～49HRC。
高速钢、基体钢
高速钢作为热作模具钢使用时，工作温度可高达600～700℃，此时具有高强度，好的热硬性，但韧性较差。可用于高温下工作的热冲压冲头、挤压模、热锻模、热成形用轧辊等。一般要求高热强性的热作模可选用W18Cr4V类高速钢；要求承受一定冲击载荷的热加工模，可选用W6Mo5Cr4V2类高速钢；要求承受一定冲击载荷的热加工模，可选用W6Mo5Cr4V2类高速钢。
基体钢有较多钢种可以兼作冷作模具用钢和热作模具用钢。采用基体钢制造热挤压模和精锻模，其使用寿命一般高于3Cr2W8V钢。主要的基体钢有65Cr4W3Mo2VNb（65Nb）、6W8Cr4VTi（LM1）、6Cr5Mo3W2VsiTi（LM2）、6Cr4Mo3Ni2WV（CG-2）、5Cr4W5Mo2V（RM-2）、5Cr4Mo3SiMnVAl（012A1）、4Cr3Mo3W4VNb（GR）、5Cr4W2Mo2SiV。
马氏体时效钢
马氏体时效钢为超低碳（ωc≤0.03%）、高含镍量（ωNi=18%），还含有一定量的Co、MO、Ti、Al。常见的有18Ni（250）、18Ni（300）、18Ni（350）。如18Ni（250）为00Ni18Co8Mo5TiAl钢。
热处理工艺通常为800～900℃加热固溶处理，硬度30HRC，适合切削或其他加工，然后在400～500℃进行时效处理3h，析出深沉相，硬度可达57～60HRC，适于制造铝合金压铸模，寿命比4Cr5MoSiV1钢高。
由于该类钢合金元素量高，价格昂贵，因此只用于制造小型精密复杂的长寿命压铸模。
高温合金、难熔合金
高温合金用于模腔温度高达900～1000℃的模具，可采用铁基、镍基、钴基合金等，常用镍基合金。对于模腔工作温度高达1000℃，且表面受到严重的氧化、腐蚀和冲刷时，可以采用W、Mo、Nb等熔点在2600℃以上的难熔合金来制作。