'1 基本分类
主要用于制造切削工具、模具、量具和其他耐磨工具的钢。一般分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。
2 材质简介
碳素工具钢 基本上是优质或高级优质高碳钢，简称碳工钢。其冷、热加工性能好,最高淬火硬度能达hrc66～67，但通常回火硬度为hrc60～64，耐磨性好,价格低廉，用途广泛，数量约占整个工具钢的一半。主要缺点是：
①淬透性低，水淬时也只能淬透截面厚度不大于8mm的小工具；
②耐热性差，在250℃,硬度急剧下降,所以一般限在200℃以下使用。碳工钢的含碳量自0.65～1.35％(牌号为t7～t13)，属亚共析钢和共析钢(t7,t8)，用于制造形状简单的刀具和木工刀具。过共析钢用量最大，尤其是t10、t11适于制造对耐磨性要求较高的工具和冷冲模、拉丝模、切边模、丝锥以及形状简单的低精度量具。含碳更高的牌号，虽然耐磨性高,但韧性低,不耐冲击，只适于制造锉刀、丝锥、刻刀、剪刀等手工工具。
碳工钢在热加工后具有片状珠光体组织，硬度较高，难以切削加工，且淬火易形成粗大马氏体，必须进行球化退火，一般在740～770℃加热，600～680℃等温处理。退火后硬度为hb157～197。含碳量高、大尺寸的碳工钢材，常在球化退火前进行正火，以消除网状碳化物。碳工钢的淬火加热温度一般为770～820℃,通常用盐水-油双液淬火以加速冷却,冷至100℃左右要迅速取出立即回火，以防止开裂和减少淬火变形。对形状复杂的薄小工件,可用120～160℃碱浴分级淬火,回火多在140～220℃范围内进行。
合金工具钢 在碳工钢中加入cr、w、mo、v、si、mn、ni、co等合金元素，提高强度、硬度、耐磨性和耐热性，以适应不同用途的需要。按用途可分：
量具、刃具用钢含碳量较高(0.75～1.50％)，具有所需的高硬度(≥hrc60),分别含有cr、w、v、si、mn等合金元素，淬透性较高，形成的合金碳化物显著地提高了钢的耐磨性、热稳定性，并具有一定的强度和冲击韧性。常用量具钢多选用gcr15和crwmn等。用于量具、刃具的低合金工具钢的热处理制度大体上与碳工钢相似。由于它含有提高淬透性的合金元素，一般采用油淬。对于变形要求严格的工具可采用硝盐分级淬火，也可等温淬火。对尺寸稳定性要求高的量具，应进行冷处理。此外还须采用较长时间的低温回火或时效处理，以得到稳定的回火马氏体,并使未转变的残余奥氏体陈化稳定,使工具的残余应力消除或使状态稳定。
耐冲击工具用钢含碳量在0.35～0.65％范围的中碳铬钨硅钢（如5crw2si）,热处理后具有高的冲击韧性、高的疲劳强度和较高的耐磨性，适于制造受冲击载荷大的工具，如手动或风动凿子等。
冷作模具用钢含碳量较高,大多在0.85％以上,个别达2％以上，具有很高的硬度（hrc60以上）和耐磨性。其中低、中合金类型基本上与量具、刃具用钢类似，如9mn2v、crwmn。cr6wv和cr4w2mov可作较大尺寸的冷冲模具。最具有代表性的是高碳高铬的微变形工具钢cr12和cr12mov。这类钢具有高耐磨性、高淬透性和淬火微变形性,适于制造大型精密冷作模具。cr12mov有两种淬火制度:一种为常用的较低温度(950～1050℃)淬火和低温(150～200℃)回火，以获得较高硬度和较小变形；另一种为高温(1100～1130℃)淬火和高温(500～520℃)回火，产生二次硬化，以提高钢的硬度，获得较高的红硬性和耐磨性，适于制作在400～500℃下工作的模具。但cr12钢一般只采用前一种淬火制度。由于这类钢属于莱氏体钢，铸态组织内会出现大量网状共晶碳化物，必须在塑性加工过程中使其破碎并均匀地分布在基体上，以增加钢的耐磨性，阻止高温淬火晶粒长大和同时使钢具有足够的韧性。
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