一 碳素工具鋼(非合金工具鋼
(一)定義
按照GB/T13304《鋼分類》第1部分“鋼按化學成分分類”，碳素工具負屬于非合金鋼。按照應該標準第2部分“鋼按主要質量等級和主要性能及使用特性分類”，碳素工具鋼屬于特殊質量非合金鋼。
碳素工具鋼(非合工具鋼)是高碳過共析、共析或亞共析鋼，含碳量范圍為0.7%~1.3%(質量分數)。其性能除了與冶煉、熱塑性變形工藝有關外，主要取決于碳含量。碳是碳素工具鋼的主要強化元素。這類鋼經熱處理后具有較高的硬度和耐磨性，但紅硬性差、淬透性低。為了提高鋼的淬透性，有的牌號在鋼中加入0.40%~0.60(質量分數)的錳。碳素工具鋼鋼材通常以退人狀態交貨，一般應檢驗硬度，高倍、低倍和斷口組織，及表面脫碳層深度等。這類鋼主要用于制造一般切削速度，且加工硬度和強度不太高的材料的工具，以及形狀簡單發、精度要求較低的量具、模具等。
(二) 分類
碳素工具鋼通常按用途可分為；刃具鋼、模具鋼、量具鋼、耐磨鋼；按鋼質可分為：優質鋼(硫質量分數不大于0.030%，磷質量分數不磊于0.035%)、高級優質鋼(硫質量分數不大于0.020%、磷質量分數不大于0.025%)。
二 合金工具鋼
(一) 定義
按照GB/T13304《鋼分類》第1部分“鋼按化學成分分類”合金工具鋼屬于合金鋼。按照該標準第2部分“鋼按主要質量等級和主要性能及使用特性分類”。合金工具鋼屬于特殊質量合金鋼。
合金工具鋼為中、高碳合金鋼，用于制造截面較大、形狀特殊，而且較復雜的量具、刃具、耐沖擊工具和冷熱作模具及一些特殊用途的工具。這類鋼碳含量較高，并含有多種強化合金元素，如鉻，鉬，鎢，釩等，具有高的硬度、一這的韌性、良好的耐磨性、紅硬性、一定的耐沖擊性，以及良好的淬透性、組織穩定性、較小的熱處理變形等性能。鋼材通常以退火狀態交貨。由于合金工具鋼化學成分復雜，工作條件苛刻，所以對其表面質量和內部質量要求嚴格，一般應檢驗高倍和低倍金相組織，如斷口、酸浸低倍、珠光體組織、脫碳層深度、網狀碳化物和共晶碳化物不均勻度等。
(二) 分類
合金工具鋼按用途可分為刃具鋼、模具鋼(冷作模具熱、熱作模具鋼和塑料模具鋼)、量具鋼。
由于合金工具鋼的用途不同，各類合金工具鋼的公學成分和熱處理方法往往有明顯的差，而且有些牌號的鋼可以有幾種用途，因些，有些鋼按用途分類，另一些鋼按化學成分或特性分類，再有一些鋼按熱處理方法分類。這種分類方法將合金工具鋼分為水淬工具鋼、耐沖擊工具鋼、模具用鋼、特殊用途工具鋼、冷作工具鋼、熱作工具鋼。