工具鋼是(shi)(shi)指(zhi)特別適合于制成(cheng)工(gong)具的(de)(de)鋼和鋼的(de)(de)混合物(wu)。它(ta)們(men)的(de)(de)適用性來自于其(qi)獨特的(de)(de)硬度，抗磨性和抗變(bian)形性，以及它(ta)們(men)在高(gao)(gao)溫下具有領先優勢的(de)(de)能力。因此，工(gong)具鋼可(ke)在其(qi)他材(cai)料(liao)的(de)(de)成(cheng)型中(zhong)使用。工(gong)具鋼的(de)(de)碳含量(liang)在0.5％至(zhi)1.5％之間(jian)，是(shi)(shi)在精心(xin)控制的(de)(de)條件下生(sheng)產的(de)(de)，以提供規定的(de)(de)質量(liang)。ir基體中(zhong)碳化(hua)物(wu)的(de)(de)存在對(dui)合金(jin)(jin)鋼的(de)(de)質量(liang)起(qi)主導(dao)作(zuo)用。在合金(jin)(jin)鋼中(zhong)形成(cheng)碳化(hua)物(wu)的(de)(de)四種(zhong)主要(yao)合金(jin)(jin)元素(su)是(shi)(shi)：鎢，鉻，釩和鉬。各種(zhong)碳化(hua)物(wu)溶(rong)解到鐵的(de)(de)奧氏體中(zhong)的(de)(de)速(su)度決定了鋼的(de)(de)高(gao)(gao)溫性能（速(su)度越慢越好(hao)(hao)，這對(dui)于耐熱(re)鋼而言）。適當地熱(re)處理這些鋼對(dui)于保證良好(hao)(hao)的(de)(de)性能至(zhi)關重要(yao)。錳含量(liang)通常保持較低水平，以減(jian)少水淬過程中(zhong)開(kai)裂(lie)的(de)(de)可(ke)能性。

工具鋼分為六類：水硬化，冷作，抗沖(chong)擊(ji)，高速，熱作和特殊用(yong)(yong)途。挑選(xuan)組的(de)選(xuan)擇(ze)取決于成本(ben)，工作溫度(du)，所需的(de)表面(mian)硬度(du)，強度(du)，耐沖(chong)擊(ji)性(xing)和韌性(xing)要(yao)求。使用(yong)(yong)條件越(yue)(yue)嚴苛（溫度(du)，磨蝕性(xing)，腐蝕性(xing)，負載(zai)性(xing)更高），合(he)金含量也就越(yue)(yue)高合(he)金鋼所需的(de)碳(tan)化物(wu)量。

工具(ju)鋼用(yong)于金屬和其他(ta)材料(liao)的(de)(de)(de)切(qie)割，壓(ya)制，擠壓(ya)和壓(ya)印。由于它(ta)們具(ju)有耐(nai)磨性，因此與注塑模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)組(zu)裝一(yi)樣，它(ta)們的(de)(de)(de)使用(yong)也很重要，這是模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)關鍵標準，它(ta)將無法生產成千上萬個產品或(huo)零件(jian)的(de)(de)(de)成型件(jian)。

AISI-SAE合(he)(he)金(jin)(jin)鋼等級(ji)是(shi)最常見的(de)等級(ji)，無法(fa)識別各種(zhong)等級(ji)的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼。等級(ji)內的(de)各個合(he)(he)金(jin)(jin)均標(biao)有編號。例如：A2，O1等

W型(xing)合(he)金鋼(gang)因其(qi)具有水淬性(xing)(xing)的(de)(de)定義特(te)性(xing)(xing)而(er)得(de)名(ming)。W級鋼(gang)實際上(shang)是(shi)高(gao)(gao)碳普通碳素鋼(gang)。這組合(he)金鋼(gang)是(shi)最常用(yong)的(de)(de)合(he)金鋼(gang)，因為它的(de)(de)價格比其(qi)他合(he)金鋼(gang)低。它們適(shi)用(yong)于(yu)(yu)不會遇到高(gao)(gao)溫的(de)(de)零件(jian)和應(ying)用(yong)。高(gao)(gao)于(yu)(yu)150°C（302°F）時，它開(kai)始熔化至明(ming)顯程度。它的(de)(de)淬透性(xing)(xing)很低，因此(ci)W組工具鋼(gang)必須進行快速淬火，從而(er)需要(yao)用(yong)水。這些鋼(gang)可以達到較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)硬度（高(gao)(gao)于(yu)(yu)HRC 66），并且與其(qi)他工具鋼(gang)相(xiang)比非常脆。W型(xing)鋼(gang)仍在銷售中，尤其(qi)是(shi)用(yong)于(yu)(yu)彈簧，但與19世紀和20世紀初相(xiang)比，其(qi)用(yong)途廣泛得(de)多。

通過與(yu)錳，硅和鉬合金化，可以提高W組工具(ju)鋼的(de)(de)韌性。在熱處理過程中，最多使(shi)用0.20％的(de)(de)釩來(lai)保持細(xi)小晶粒尺寸(cun)。

各種(zhong)碳成分的(de)典型應用是(shi)W型鋼(gang)：

0.60–0.75％的碳：機器零件，鑿子，固定螺絲；性能包(bao)括(kuo)中等(deng)硬(ying)度，良好的韌(ren)性和(he)耐沖擊性。

0.76-0.90％的(de)碳：鍛模，錘子和底架(jia)。

0.91–1.10％的(de)(de)碳(tan)：通用(yong)工具用(yong)途，需要在(zai)耐(nai)磨性和(he)(he)抗撕裂(lie)性和(he)(he)韌性之(zhi)間(jian)取得合理的(de)(de)平衡，例如木(mu)銼(cuo)，鉆頭(tou)，銑刀(dao)和(he)(he)剪切刀(dao)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用，這些應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更好。但是，如果不切割酸性或咸性材料，細邊的生銹速度可能會比磨損快。
42crmo材料

冷作工(gong)具(ju)鋼(gang)包(bao)括(kuo)O系(xi)列（油(you)硬化(hua)(hua)），A系(xi)列（空氣硬化(hua)(hua)），以及D系(xi)列（高碳(tan)鉻(ge)）。這些(xie)是不會切割或(huo)(huo)形成低溫材料的鋼(gang)。該組具(ju)有(you)高的淬透性和(he)耐磨性，以及平(ping)均(jun)韌(ren)性和(he)耐熱軟化(hua)(hua)性。它們用(yong)于生產較(jiao)大的零件或(huo)(huo)在硬化(hua)(hua)過(guo)程中(zhong)需要(yao)最小變形的零件。油(you)淬和(he)空氣硬化(hua)(hua)的利用(yong)有(you)助于減(jian)少變形，避免了由較(jiao)快的水(shui)淬引(yin)起的高應力。與水(shui)硬化(hua)(hua)類(lei)相比(bi)，這些(xie)鋼(gang)中(zhong)使用(yong)了更多的合金元素。這些(xie)合金提高了鋼(gang)的淬透性，因此(ci)要(yao)求的淬火過(guo)程不那(nei)么嚴格，結果(guo)是開裂的可(ke)能性較(jiao)小。他們需要(yao)很高的表面硬度，通常不會制造刀(dao)片(pian)。油(you)硬化(hua)(hua)等(deng)級的機(ji)加工(gong)性高，但高碳(tan)鉻(ge)類(lei)型的機(ji)加工(gong)性低。

該系列包括O1型，O2型，O6型和O7型。該組中(zhong)的所有鋼通常(chang)在800°C時(shi)進行(xing)硬化，油淬火，然后在<200°C時(shi)回火

第一種(zhong)空氣硬化(hua)級合金鋼是馬(ma)謝特鋼，當時被(bei)稱為空氣硬化(hua)鋼。

現代(dai)的空氣硬化(hua)鋼由于鉻含量高而在(zai)(zai)熱處理過程中變形低(di)。它們的機械加工性(xing)很(hen)甜，并(bing)且(qie)在(zai)(zai)耐(nai)磨(mo)性(xing)和(he)抗撕裂(lie)性(xing)與韌性(xing)之(zhi)間達到了平衡(heng)（例如(ru)，D級(ji)和(he)耐(nai)沖擊級(ji)之(zhi)間）

冷作工具鋼(gang)的(de)D系列最初(chu)包含(han)D2，D3，D6和(he)D7類型(xing)，其(qi)鉻含(han)量(liang)在(zai)(zai)10％到13％之間（這是非(fei)常(chang)高的(de)）。這些鋼(gang)可在(zai)(zai)425°C（797°F）的(de)溫(wen)度下保持其(qi)硬(ying)度。這些工具鋼(gang)的(de)常(chang)見應用包括鍛模(mo)，壓鑄模(mo)架和(he)拉拔模(mo)。由于其(qi)高鉻含(han)量(liang)，某些D型(xing)工具鋼(gang)通常(chang)被認(ren)為是不(bu)銹鋼(gang)或半不(bu)銹鋼(gang)，但(dan)是由于大量(liang)鉻和(he)碳(tan)成分以碳(tan)化(hua)物的(de)形式析出，因此其(qi)耐蝕性受到極大限制(zhi)。

主條目：抗震鋼

鉻(ge)鎢，硅鉬，硅錳(meng)合金可提供高抗沖擊(ji)性(xing)和(he)(he)良好的(de)(de)(de)(de)淬透性(xing)。耐(nai)沖擊(ji)的(de)(de)(de)(de)組工具鋼(gang)(gang)（S）旨在抵(di)抗低溫和(he)(he)高溫的(de)(de)(de)(de)沖擊(ji)。所需(xu)的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)需(xu)要咖(ka)啡含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)（約0.5％的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)）。形成(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物的(de)(de)(de)(de)合金具有所需(xu)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)磨性(xing)，淬透性(xing)和(he)(he)熱(re)加工特性(xing)。該鋼(gang)(gang)種(zhong)顯示(shi)出很高的(de)(de)(de)(de)沖擊(ji)韌性(xing)和(he)(he)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較低的(de)(de)(de)(de)耐(nai)磨性(xing)，并且可以獲得相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較高的(de)(de)(de)(de)硬度(du)（HRC 58/60）。在美國，韌性(xing)通(tong)(tong)常來(lai)自1到20的(de)(de)(de)(de)硅和(he)(he)0.5-1％的(de)(de)(de)(de)鉬含(han)(han)量(liang)。在歐洲，沖擊(ji)鋼(gang)(gang)通(tong)(tong)常含(han)(han)0.5-0.6％的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)(he)約3％的(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)。各種(zhong)1.75％至2。75％的(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)殘留在某些抗震(zhen)和(he)(he)高強度(du)低合金鋼(gang)(gang)（HSLA）中(zhong)，例(li)如(ru)L6、4340和(he)(he)瑞典鋸鋼(gang)(gang)，但(dan)價格相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)昂(ang)貴。在手(shou)提鉆頭的(de)(de)(de)(de)生產中(zhong)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切割或成形材料的鋼。H組工具鋼的開發旨在在長時間暴露于高溫下提高強度和硬度。這些工具鋼是低碳和中至高合金鋼，由于含(han)有(you)(you)大量的(de)(de)碳化(hua)物，因此具(ju)(ju)有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)熱硬度和(he)韌性(xing)，并具(ju)(ju)有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)耐磨性(xing)。H1至H19的(de)(de)鉻含(han)量為5％；H20至H39的(de)(de)鎢含(han)量為9-18％，鉻含(han)量為3-4％。H40至H59是基于鉬的(de)(de)。

示例包括DIN 1.2344合金鋼（H13）。

P型(xing)合金鋼(gang)是塑(su)料模具鋼(gang)的(de)簡要說明。它們旨在(zai)滿足鋅壓(ya)鑄和塑(su)料注塑(su)模的(de)需求。

L型合(he)金(jin)鋼是(shi)低合(he)金(jin)特殊用途合(he)金(jin)鋼的(de)簡要說明(ming)。L6非常堅韌。

F型合金鋼經過水硬化處理，比W型合金鋼耐磨得多。
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