工具鋼是指特別適合于制成工具的鋼和鋼的混合物。它們的適用性來(lái)自于其獨(dú)特的硬度，抗磨性和抗變形性，以及它們?cè)诟邷叵戮哂蓄I(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的能力。因此，工具鋼可在其他材料的成型中使用。工具鋼的碳含量在0.5％至1.5％之間，是在精心控制的條件下生產(chǎn)的，以提供規(guī)定的質(zhì)量。ir基體中碳化物的存在對(duì)合金鋼的質(zhì)量起主導(dǎo)作用。在合金鋼中形成碳化物的四種主要合金元素是：鎢，鉻，釩和鉬。各種碳化物溶解到鐵的奧氏體中的速度決定了鋼的高溫性能（速度越慢越好，這對(duì)于耐熱鋼而言）。適當(dāng)?shù)責(zé)崽幚磉@些鋼對(duì)于保證良好的性能至關(guān)重要。錳含量通常保持較低水平，以減少水淬過(guò)程中開(kāi)裂的可能性。

工具鋼分為六類：水硬化，冷作，抗沖擊，高速，熱作和特殊用途。挑選組的選擇取決于成本，工作溫度，所需的表面硬度，強(qiáng)度，耐沖擊性和韌性要求。使用條件越嚴(yán)苛（溫度，磨蝕性，腐蝕性，負(fù)載性更高），合金含量也就越高合金鋼所需的碳化物量。

工具鋼用于金屬和其他材料的切割，壓制，擠壓和壓印。由于它們具有耐磨性，因此與注塑模具的組裝一樣，它們的使用也很重要，這是模具的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，它將無(wú)法生產(chǎn)成千上萬(wàn)個(gè)產(chǎn)品或零件的成型件。

AISI-SAE合金鋼等級(jí)是最常見(jiàn)的等級(jí)，無(wú)法識(shí)別各種等級(jí)的合金鋼。等級(jí)內(nèi)的各個(gè)合金均標(biāo)有編號(hào)。例如：A2，O1等

W型合金鋼因其具有水淬性的定義特性而得名。W級(jí)鋼實(shí)際上是高碳普通碳素鋼。這組合金鋼是最常用的合金鋼，因?yàn)樗膬r(jià)格比其他合金鋼低。它們適用于不會(huì)遇到高溫的零件和應(yīng)用。高于150°C（302°F）時(shí)，它開(kāi)始熔化至明顯程度。它的淬透性很低，因此W組工具鋼必須進(jìn)行快速淬火，從而需要用水。這些鋼可以達(dá)到較高的硬度（高于HRC 66），并且與其他工具鋼相比非常脆。W型鋼仍在銷售中，尤其是用于彈簧，但與19世紀(jì)和20世紀(jì)初相比，其用途廣泛得多。

通過(guò)與錳，硅和鉬合金化，可以提高W組工具鋼的韌性。在熱處理過(guò)程中，最多使用0.20％的釩來(lái)保持細(xì)小晶粒尺寸。

各種碳成分的典型應(yīng)用是W型鋼：

0.60–0.75％的碳：機(jī)器零件，鑿子，固定螺絲；性能包括中等硬度，良好的韌性和耐沖擊性。

0.76-0.90％的碳：鍛模，錘子和底架。

0.91–1.10％的碳：通用工具用途，需要在耐磨性和抗撕裂性和韌性之間取得合理的平衡，例如木銼，鉆頭，銑刀和剪切刀片。

1.11–1.30％碳：銼刀，小型鉆頭，車床工具，剃須刀刀片和其他輕型應(yīng)用，這些應(yīng)用要求在不增加韌性的情況下具有更高的耐磨性。碳含量約0.8％的鋼的硬度與碳含量更高的鋼一樣硬，但是1％或1.25％的鋼中游離的滲碳體顆粒使它的立足點(diǎn)更好。但是，如果不切割酸性或咸性材料，細(xì)邊的生銹速度可能會(huì)比磨損快。
42crmo材料

冷作工具鋼包括O系列（油硬化），A系列（空氣硬化），以及D系列（高碳鉻）。這些是不會(huì)切割或形成低溫材料的鋼。該組具有高的淬透性和耐磨性，以及平均韌性和耐熱軟化性。它們用于生產(chǎn)較大的零件或在硬化過(guò)程中需要最小變形的零件。油淬和空氣硬化的利用有助于減少變形，避免了由較快的水淬引起的高應(yīng)力。與水硬化類相比，這些鋼中使用了更多的合金元素。這些合金提高了鋼的淬透性，因此要求的淬火過(guò)程不那么嚴(yán)格，結(jié)果是開(kāi)裂的可能性較小。他們需要很高的表面硬度，通常不會(huì)制造刀片。油硬化等級(jí)的機(jī)加工性高，但高碳鉻類型的機(jī)加工性低。

該系列包括O1型，O2型，O6型和O7型。該組中的所有鋼通常在800°C時(shí)進(jìn)行硬化，油淬火，然后在<200°C時(shí)回火

第一種空氣硬化級(jí)合金鋼是馬謝特鋼，當(dāng)時(shí)被稱為空氣硬化鋼。

現(xiàn)代的空氣硬化鋼由于鉻含量高而在熱處理過(guò)程中變形低。它們的機(jī)械加工性很甜，并且在耐磨性和抗撕裂性與韌性之間達(dá)到了平衡（例如，D級(jí)和耐沖擊級(jí)之間）

冷作工具鋼的D系列最初包含D2，D3，D6和D7類型，其鉻含量在10％到13％之間（這是非常高的）。這些鋼可在425°C（797°F）的溫度下保持其硬度。這些工具鋼的常見(jiàn)應(yīng)用包括鍛模，壓鑄模架和拉拔模。由于其高鉻含量，某些D型工具鋼通常被認(rèn)為是不銹鋼或半不銹鋼，但是由于大量鉻和碳成分以碳化物的形式析出，因此其耐蝕性受到極大限制。

主條目：抗震鋼

鉻鎢，硅鉬，硅錳合金可提供高抗沖擊性和良好的淬透性。耐沖擊的組工具鋼（S）旨在抵抗低溫和高溫的沖擊。所需的韌性需要咖啡含碳量（約0.5％的含碳量）。形成碳化物的合金具有所需的耐磨性，淬透性和熱加工特性。該鋼種顯示出很高的沖擊韌性和相對(duì)較低的耐磨性，并且可以獲得相對(duì)較高的硬度（HRC 58/60）。在美國(guó)，韌性通常來(lái)自1到20的硅和0.5-1％的鉬含量。在歐洲，沖擊鋼通常含0.5-0.6％的碳和約3％的鎳。各種1.75％至2。75％的鎳殘留在某些抗震和高強(qiáng)度低合金鋼（HSLA）中，例如L6、4340和瑞典鋸鋼，但價(jià)格相對(duì)昂貴。在手提鉆頭的生產(chǎn)中就可以使用它。

主條目：熱作鋼

熱工組

熱作鋼是一群在高溫下不會(huì)切割或成形材料的鋼。H組工具鋼的開(kāi)發(fā)旨在在長(zhǎng)時(shí)間暴露于高溫下提高強(qiáng)度和硬度。這些工具鋼是低碳和中至高合金鋼，由于含有大量的碳化物，因此具有良好的熱硬度和韌性，并具有良好的耐磨性。H1至H19的鉻含量為5％；H20至H39的鎢含量為9-18％，鉻含量為3-4％。H40至H59是基于鉬的。

示例包括DIN 1.2344合金鋼（H13）。

P型合金鋼是塑料模具鋼的簡(jiǎn)要說(shuō)明。它們旨在滿足鋅壓鑄和塑料注塑模的需求。

L型合金鋼是低合金特殊用途合金鋼的簡(jiǎn)要說(shuō)明。L6非常堅(jiān)韌。

F型合金鋼經(jīng)過(guò)水硬化處理，比W型合金鋼耐磨得多。
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