高的冶金質量才能發揮鋼的基體本特性，模具鋼的內部冶金質量與它的基本性能有同等的重要意義，在研究性能的同時，必須研究冶金質量影響因素。專家認為，一般較常遇到模具鋼的內外質量問題有以下幾個方面：

①化學成分的均勻性

模具鋼通常是含有多元素的合金鋼，鋼在錠模具中從液態凝固時，由于選分結晶的緣故，鋼液中各種元素在凝固的結構中分布不均勻而形成偏析，這種化學成分的偏析將造成組織和性能的差異，它是影響鋼材質量的重要因素之一。降低鋼的偏析度，可以有效地提高鋼的性能。近些年來，國內外很多冶金廠都在致力研究生產成分均勻、組織細化的鋼材。

②有害元素的含量

硫和磷在鋼凝固過程中形成磷化物和硫化物而在晶界沉淀，因而產生晶間脆性，使鋼的塑性降低，過高的S、P含量，會使鋼錠在軋制時易產生裂紋，而且會大大降低鋼的力學性能。日本的松田幸紀等研究了S、P含量對含W（Cr）5%熱作模具鋼（H13）的韌性和熱疲勞性能影響結果表明，如將W（S、P）的含量從0.025%和0.010%降到W（P）0.005%和W（S）0.001%時，其熱疲勞裂紋的長度和數量將減少一半。日立金屬公司將SKD61鋼中的W（P）含量從0.03%降到0.001%時，可使鋼45HRC時的沖擊韌度由39.2J/cm2提高到127.5J/cm2。此外，降低鋼中的S、P含量還可以有效地提高鋼的等向性。

③鋼中的非金屬夾雜物

質量良好的鋼材不僅化學成分要符合技術標準的規定，并且鋼中的非金屬夾雜物的含量要盡可能地少，因為非金屬夾雜物在鋼中所占的體積雖然很小，但對鋼材的性能影響卻很大。減少鋼中的非金屬夾雜物是煉鋼的主要任務之一。通常所指的鋼中的非金屬夾雜物，主要是指鐵及其他合金元素與氧、硫、氮等作用所形成的化合物，如FeO、MnO、Al2O3、SiO2、FeS、MnS、AlN、VN等，以及在煉鋼和澆注時帶入的耐火材料，后者的成分也主要是Si、Al、Fe、Cr、Ca、Mg等的氧化物。鋼中的非金屬夾雜物就其來源，可以分為內在夾雜物和外來夾雜物，仙在的夾雜物是鋼在液態及凝固過程中形成的化合物。

鋼中的非金屬夾雜物在基本種意義上呆以看成是一定尺寸的裂紋，它破壞了金屬的連續性，引起應力集中，在外界應力的作用下，裂紋延伸很容易發展擴大而導致性能降低。塑性夾雜物的存在，隨著鍛軋過程延展變形，致使鋼材產生各向異性。同時夾雜物拋光過程中的剝落，提高了模具的表面粗糙度。因此，對于大型和重要的模具來說，提高鋼的純凈度是十分重要的。