目前，國內外改進H13鋼的合金化思路包括：①提高Mn含量；②降低Si含量提高Mo含量，如ASSAB公司的Dievar；③ 高碳高硅、低Cr、高Mo，如Uddeholm公司的HOTVAR專利鋼；④加入微合金元素Nb、Ti等。其中低Si高Mo的合金化途徑與加Nb合金化的方法是當前H13鋼成分設計上的兩種趨勢。
（一）低Si高Mo合金化
        1.對于Si含量降低的作用有：(1)“∨”形或“∧”形偏析減輕；(2)宏觀組織均勻化；(3)微觀凝固組織的樹枝晶細化；(4)減少凝固時凝固界面上的成分過冷；(5)共晶碳化物的減少；(6)奧氏體晶粒細化；(7)塑性和韌度提高；(8)高溫疲勞裂紋擴展速度減小；(9)蠕變裂紋擴展速度降低；(10)淬火冷卻設備抑制貝氏體轉變；(11)抗熱裂性提高。但Si含量降低帶來的不足是切削性能降低。
       2.對于高Mo的優(yōu)點有：(1)提高淬透性，抑制晶界碳化物的析出和貝氏體轉變；(2)提高回火抗力；(3)提高高溫強度和高溫蠕變強度；(4)提高抗熱裂能力；(5)提高韌度；(6)共晶碳化物細化和碳化物分布均勻。關于抑制貝氏體轉變有資料報道：對610mm×203mmX 500mm的H13模塊經(jīng)3bar氮氣氣淬后心部和表面的貝氏體量分別達70%和40%，而對低Si高Mo的SKD61鋼相應僅有2％和1%，這對模具使用壽命的提高十分有利。
        3.神光電爐工程師在熱作模具鋼H13的基礎上降低Si、V含量，提高Mo含量，研制了新鋼種SDH8。通過對比試驗對SDH8和H13進行了研究。結果表明，經(jīng)同樣的熔煉及常規(guī)熱處理，室溫時SDH8鋼的硬度和沖擊韌性都高于H13鋼，而在中低溫淬火后差值更大，且此時SDH8鋼的熱穩(wěn)定性也明顯高于H13鋼，在相同熱處理條件下SDH8鋼的硬度明顯
比H13鋼高，并顯示出比H13鋼優(yōu)越的熱穩(wěn)定性。
（二）添加Nb合金化
        模具鋼材H13中加入Nb的作用：鈮的碳化物(和碳氮化合物)具有很高的高溫穩(wěn)定性，Nb相對于V更易形成穩(wěn)定、細小的MC型碳化物，要達到相同的強化效果，用Nb量僅需V的1／2 。此外，由于Nb形成的MC型碳化物更為穩(wěn)定細小，因而有助于提高奧氏體化溫度，并阻止奧氏體晶粒長大。較高的奧氏體化溫度可將部分粗大的碳化物充分溶解，使馬氏體中碳和合金元素含量增加，提高淬火硬度；同時，淬火溫度的提高有助于回火時彌散碳化物的析出，增加二次硬化效果，進一步提高強韌性、回火穩(wěn)定性和熱疲勞抗力。寧波市神光電爐工程師在H13鋼合金成分設計中添加了0.01的鈮，研究表明，其力學性能沒有明顯改善，但其熱穩(wěn)定性、回火穩(wěn)定性及抗高溫氧化性能有一定提高。同時發(fā)現(xiàn)，在H13鋼中添加微量的鈮可阻礙熱疲勞裂紋的擴展，提高熱疲勞抗力，顯著改善H13鋼的熱疲勞性能。