锻造相当高热强度的材料如钛合金、镍基超级合金时，采用等温锻造工艺最为合适。等温锻造，便是将模具在整个加工过程中加热到并小心地保持在与锻件相同的温度。这种方法消除了冷模影响，其结果是尺寸十分精确，减低锻造负荷，比常规热模锻所需的预备工步要少。
等温锻造钛合金的典型温度为870～980℃，镍基超级合金为925～1100℃，对模具材料要求高热强度、抗裂和抗氧化。等温锻钛合金的模具是由铸镍基超级合金制成，开始时它是作燃气轮机叶片用的。在这些超级合金中，IN－100曾用在等温模具中取得满意的结果，但在高温和应力的严重恶劣环境下，过量塑性变形成为IN－100模具的最主要的失效原因。在恶劣环境下，用一种甚至更高屈服强度的合金TRW－NASAVIA来代替IN－100，已经证明是十分有效的。
等温锻造镍基超级合金常用钼合金TZM制成的锻模预锻。在工作温度下TZM模具对氧化很敏感，要求在真空中预锻。只有在被锻造的合金不能用任何其它方法来锻造或是可以节省大量昂贵的、难以买到的原料情况下，需要大量投资而生产率又低的真空锻造才是花得来的。