钢材按化学成分大致可分为三类：
- 碳钢
- 含少量合金元素的低合金钢
- 合金元素含量高于6%的高合金钢
除碳元素外，高合金钢中还含有铬、镍、钒、钨和钼等大量其他合金元素。耐磨性、韧性、强度及硬度是工具钢最重要的特性，而上述合金元素有助于改善和优化这些力学性能，如果添加足够的合金元素，还可产生在高温条件下防腐耐热和保持硬度、低温条件下保持强度等特性。
当今各行业对先进生产技术的要求不断提高，并承受着各种经济压力，因此要求钢材生产厂家不断提升高性能工具钢合金材料的质量，满足各种特殊用途和所需要求。以冲床、模具或切割工具制造中所使用的钢材为例，这种钢材要求具备高强度、高硬度和高韧性等特性。另外，此类钢材对清洁度也有很高的标准。这些特性只有通过认真控制各道炼钢工序及后续锻造/轧制及热处理工艺方可获得。
钢材生产厂家在生产优质合金工具钢时，其金相分析部门主要需要具备以下要求：
- 高效处理大块试样；
- 尽可能对所有钢材质量采用同一标准程序；
- 在不损伤碳化物和夹杂物的前提下确保表面充分抛光。
这一点对于含有碳化物和夹杂物的超洁净钢的结构评估尤为重要。
金相试样评估的主要内容包括碳化物分布与尺寸、硬化后回火处理的钢的脱碳检测、显微偏析及夹杂物评级。
金相制备过程中面临的难题
切割：
高效无过热切割。
研磨与抛光：
大块试样的处理。在平面磨削的过程中，极细的碳化物和夹杂物可从软质晶体中脱落；大型碳化物则发生破裂。
解决方案：
- 对研磨造成的机械损伤进行充分的金刚砂抛光；
