工具鋼以其獨特的硬度而聞名，用于制造刀具和鉆頭等切削工具，以及用于沖壓和成型金屬板的模具。雖然選擇工具鋼看起來很簡單，但這個過程需要權衡——使任務成為一門藝術和一門科學。選擇最佳工具鋼牌號將取決于許多因素，包括：

具體應用

類似應用中的故障歷史

工具鋼成本

工具鋼牌號及相應應用

根據其成分、鍛造或軋制的溫度范圍以及它們所經歷的硬化類型，工具鋼有多種等級可供選擇。在AISI - SAE工具鋼的通用等級是O-1，A-2，和d-2。這些標準等級的鋼被認為是“冷加工鋼”，可以在高達約 400°C 的溫度下保持其切削刃。它們具有良好的硬度、耐磨性和抗變形性。

O-1是一種硬度高、切削加工性好的油硬化鋼。該等級的工具鋼主要用于切割工具和鉆頭以及刀叉等物品。

A-2是一種空氣硬化鋼，含有中等量的合金材料（鉻）。它具有良好的機械加工性以及耐磨性和韌性的平衡。A-2是最常用的空氣硬化鋼品種，常用于沖裁成型沖頭、切邊模具和注塑模具。

D-2 鋼可以是油硬化或空氣硬化，并且比 O-1 和 A-2 鋼含有更高百分比的碳和鉻。它具有高耐磨性、良好的韌性和熱處理后的低變形。D-2 鋼中較高的碳和鉻含量使其成為需要更長刀具壽命的應用的理想選擇。

其他工具鋼牌號包含更高百分比的不同類型合金，例如高速鋼 M2，可以選擇用于大批量生產。各種熱加工鋼可以在高達 1000°C 的更高溫度下保持鋒利的切削刃。

工具鋼如何失效？

在選擇工具鋼牌號之前，重要的是要通過檢查失效的工具來考慮哪種工具最有可能在此應用中失效。例如，一些工具由于磨料磨損而失效，其中被切割的材料會磨損工具表面，盡管這種類型的失效發生的速度很慢并且是可以預見的。磨損到失效的工具需要具有更高耐磨性的工具鋼。

其他類型的故障更具災難性，例如開裂、碎裂或塑性變形。對于已經折斷或開裂的工具，應增加工具鋼的韌性或抗沖擊性（注意，抗沖擊性會因缺口、咬邊和銳角半徑而降低，這些在工具和模具中很常見）。對于在壓力下變形的工具，應增加硬度。

但是請記住，工具鋼的特性彼此之間沒有直接關系，因此例如，您可能需要犧牲韌性以獲得更高的耐磨性。這就是為什么了解不同工具鋼的特性以及其他因素（例如模具的幾何形狀、所加工的材料以及工具本身的制造歷史）如此重要的原因。

工具鋼成本

選擇工具鋼等級時要考慮的最后一個問題是成本。如果工具被證明是劣質的并且過早失效，則在材料選擇上的切入可能不會降低總體生產成本。應進行成本效益分析，以確保所選擇的工具鋼材料能夠提供所需的性能。

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