工具鋼具有良好的強度、韌性、硬度、耐磨性和回火穩定性等性能。主要用于制造各種切削刀具、成形工具和測量工具。

(1)硬度

工具鋼制成工具經熱處理后具有足夠高的硬度，如用于金屬切削加工的工具一般在HRC60以上。工具在高的切削速度和加工硬材料所產生高溫的受熱條件下，仍能保持高的硬度和良好的紅硬性。碳素工具鋼和合金工具鋼一般在180℃~250℃、高速工具鋼在600℃左右的工作溫度下，仍能保持較高的硬度。紅硬性對熱變形模具和高速切削刀具用鋼是非常重要的性能。

(2)耐磨性

工具鋼具有良好的耐磨性，即抵抗磨損的能力。工具在承受相當大的壓力和摩擦力的條件下，仍能保持其形狀和尺寸不變。

(3)強度和韌性

工具鋼具有一定的強度和韌性，使工具在工作中能夠承受負荷、沖擊、震動和彎曲等復雜的應力，以保證工具的正常使用。

(4)其他性能

由于各種工具的工作條件不同，工具用鋼還具有一些其他性能，如模具用鋼還應具有一定的高溫力學性能、熱疲勞性、導熱性和耐磨腐蝕性能等。

工具鋼除了具有上述使用性能外，還應具有良好的工藝性能。

(1)加工性

工具鋼應具有良好的熱壓力加工性能和機械加工性能，才能保證工具的制造和使用。鋼的加工性取決于化學成分、組織的質量。

(2)淬火溫度范圍

工具鋼的淬火溫度應足夠寬，以減少過熱的可能性。

(3)淬硬性和淬透性

淬硬性是鋼在淬火后所能達到最高硬度的性能。淬硬性主要與鋼的化學成分特別是碳含量有關，碳含量越高，則鋼的淬硬性越高。

淬透性表示鋼在淬火后從表面到內部的硬度分布狀況。淬透性的高低與鋼的化學成分、純潔度、晶粒度有關。

根據用于制造不同的工具，對這兩種性能各有一定的要求。

(4)脫碳敏感性

工具表面發生脫碳，將使表面層硬度降低，因此要求工鋼的脫碳敏感性低。在相同的加條件下，鋼的脫碳敏感性取決于其化學成分。

(5)熱處理變形性

工具在熱處理時，要求其尺寸和外形穩定。

(6)耐削性

對很制造刀具和量具用鋼。要求具有良好的磨削性。鋼的磨削性與其化學成分有關，特別是釩含量，如果釩質量分數不小于0.50%則磨削性變壞。

碳素工具鋼

(一)生產品種

熱軋棒材圓鋼直徑或方鋼邊長8mm～80mm

段制棒材圓鋼直徑或方鋼邊長50mm～150mm

冷拉棒材圓鋼直徑8mm～40mm

熱軋鋼板厚度0.7mm～15mm

冷軋帶鋼厚度0.10mm～3.60mm

冷拉鋼絲圓鋼絲直徑0.050mm～16mm

熱軋扁鋼厚度*寬度3mm～30mm*(10、12、14、16、18、20、22、25、28、30、32、35、38、40、45、50、55、60、65、90、100、160)mm

鍛制扁鋼厚度*寬度10mm～65mm*(40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、110、120、130、150、170、180、190、200)mm

(二)性能和用途

T7、T7A亞共析鋼。具有較好的塑性、韌性和強度，以及一定的硬度，能承受震動和沖擊負荷，但切削能力差。用于制造承受沖擊負荷不大，胩要求具有適當硬度和耐磨性，及較好韌性的工具，如鍛模、鑿子、錘、沖頭、金屬剪切刀、擴孔鉆、鋼印、木工工具、風動工具、機床頂尖、鉗工工具、鉆鑿工具、較鈍的處科醫療用具等。

T8、T8A共析鋼。淬火加熱時容易過熱，變形也大，塑性和強度比較低，不宜制造承受較大沖擊的工具，但經熱處理后有較高的硬度和耐磨性。用于制造切削刃口在工作時不變熱的工個，如木工工具、風動工具、鉗工工具、簡單模具、鉚釘沖模、中心孔銃和沖模、切削鋼材用工具、軸承、刀具、鋁錫合金壓鑄板和型芯，以及各類彈簧等。

T8Mn、T8MnA共析鋼。具有較高的淬透性和硬度，但塑性和強度較低。用于制造斷面較大的木工工個、手鋸鋸條、刻印工具、鉚釘沖模、發條、帶鋸鋸條、圓盤鋸片、煤礦用鑿、石工用鑿等。

T9、T9A過共析鋼。具有較高的硬度，但塑性和強度較低。用于制造要求較高硬度且有一定韌性各種虎具，如刻印工個、鉚釘沖模、壓床模、沖頭、木工工個、家機切割零件中、鑿巖工個和鑄模的分流釘等。

T10、T10A過共析鋼。晶粒細，在淬火加熱時(溫度達800℃)不致過熱，仍能保持細晶粒組織;淬火后鋼中有未溶的過剩碳化物，所以具有比T8、T8A鋼更高的耐磨性，但韌性較低。

用于制造切削刃口在工作時不變熱的工具，不承受沖擊負荷而具有鋒利刃口和少許韌性的工具，如加工木材用工具、手用橫鋸、手用細木工具、機用細木工具、機用細木工具、麻花鉆、拉絲模、沖模、冷鐓模、螺絲錐、擴孔刀具、搓絲板、車刀、刨刀、銑刀、貨幣壓模、小尺寸斷面均勻的冷切邊及沖孔模、低精度形狀簡單的卡板、鉗工刮刀、硬巖石鉆子、制鉚釘和釘子用工具、螺絲刀、銼刀、刻紋用鑿子、切紙和煙葉用刀具等。

T11、T11A過共析鋼。具有較好的綜合力學性能(如硬度、耐磨性和韌性等)，晶粒更細，在加熱時對晶粒長大的形成碳化物網的敏感性小。

用于制造在工作時切削刃口不變熱的工具、如鋸、鏨刀、絲錐、銼刀、刮刀、發條、儀規、擴孔鉆、板牙、切煙葉用刀具、尺寸不大和斷面無急劇變化的冷沖模及木工刀具等。

T12、T12A過共析鋼。由于碳含量高，淬火后仍有較多的過剩碳化物，所以硬度和耐磨性高，但韌性低，且淬火變形大。不適于制造切削速度高和受沖擊負荷的工具。用于制造不受沖擊負荷，切削速度不高，切削刃口不變熱的工具，如車刀、銑刀、鉆刀、鉸刀、擴孔鉆、絲錐、板牙、刮刀、量規、刀片、小型沖頭、鋼銼、鋸、發條、切煙葉用刀具，及斷面尺寸小的冷切邊模和沖孔模等。

T13、T13A過共析鋼。由于碳含量高，淬火后有更多的過剩碳化物，所以硬度更高，韌性更差;又由于碳化物數量增加且分布不均勻，故力學性能較差。不適用于制造承受沖擊負荷和較高速度的切削工具。

用于制造不受沖擊負荷，但要求極高硬度的金屬切削工具，如剃刀、刮刀、拉絲工具、銼刀、刻紋用工具、鉆子，以及堅硬巖石加工用工具和雕刻用工具等。

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