模具钢的硬度受钢中的含碳量的影响，模具淬火后在得到马氏体组织的情况下，钢的硬度主要取决于模具的尺寸和钢中的含碳量。直径1 ~ 5mm的工件在水中淬火后，当含碳量为0.6 %〜0.7 %时,硬度即可达到HRC62~63。但直径较大的工件要获得同样高的表面硬度，则必须使含碳量增加到0.8%〜0.9%，这是由于截面大的工件冷速较低，冷却时奥氏体中有少量的滲碳体析出.从而减少马氏体碳含量所致。当含碳量增加到0.9 %~ 1.0 %以上时，硬度可提高到HRC65。

碳素工具钢多在低温回火后使用，回火时硬度有所降低，下降趋势亦与碳含量有关，碳含量较高的时，回火时硬度降低较少,这是由于钢中析出的碳化物顆粒较多而阻止了硬度的下降。硬度与耐磨性有很大的关系，实践表明，工具钢的硬度在HRC 60〜62以下时，耐磨性急剧降低。除了硬度之外，工具钢的耐磨性还与显微组织中残余奥氏体量的多少、大小、形状和分布有关，如果粹火后组织中存在适量、均匀、细致分布的残余奥氏体，将使耐磨性有所提高。例如，在硬度基本相同的情况下，含碳1.1 %的过共析碳素工具钢的耐磨性就比含碳0.8%的共析碳素工具钢来得好，T12钢也应该比T10钢的耐磨性稍高。但是，当含碳量过高时，则由于渗碳体量增多，渗碳体颗粒可能变得粗大而且分布不均匀，当受摩擦时，容易使得这些渗碳体从金属基体中脱落。

因此，选择冷作模具钢时，除了硬度，还要考虑其耐磨性、强度、抗疲劳和耐热性。最好结合实际情况，选择合适的模具钢材。

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