刃具鋼（gāng）的特征
①碳素（sù）刃具（jù）鋼（gāng）。常用碳素工具鋼包括：T7、T7A、T8、T8A、T8Mn、T8MnA、T9、T9A、T10、T10A、T11、T11A、T12、T12A、T13、T13A。碳素刃具（jù）鋼含碳量範圍在0.65%～1.35%，屬高碳鋼，包括亞共析（xī）鋼、共析鋼和過共析鋼。碳素刃具鋼的熱處理工藝為淬（cuì）火+低溫回火。一般（bān）亞（yà）共析鋼采用完全淬火，淬火後（hòu）的組織為細針狀馬氏體；過共析鋼采用不完全淬火，淬火後的組織為隱晶馬（mǎ）氏體+未溶碳化物，具由於未溶碳化物的存在，使（shǐ）鋼的韌性較低，在使用中脆斷傾向性（xìng）大（dà），應予以充分（fèn）注意。
在碳素刃具（jù）鋼正常淬火組織中還不可避免地會有數量不等的殘餘奧氏體存在。
碳素刃具鋼淬透性（xìng）低，工具斷麵（miàn）尺寸大於15mm時，水淬後隻有（yǒu）工件表麵層有高硬度，故不能做形狀複雜、尺寸較大的（de）刀具；碳素刃具鋼紅硬性差，當工作溫度超過250℃，硬（yìng）度和耐磨性迅速下降，而失去（qù）正常（cháng）工作能力；該類鋼從成分上看，不（bú）含有合金元素，淬火、回火後碳化物屬於滲碳體型。硬度雖然可達62HRC，但耐磨性仍不足。
碳素刃具（jù）鋼在熱處理時需注意以下幾（jǐ）點。
a．碳素工具鋼淬透（tòu）性低，為了在（zài）淬火後獲得馬氏體組織，淬（cuì）火時工件要在強烈的淬火介質（zhì）（如水、鹽水、堿水等）中冷卻。因而，淬火（huǒ）時產（chǎn）生的應力大，將引（yǐn）起較大的變形甚至開裂。因此，淬火後應及時回火。碳素（sù）刃具鋼在（zài）淬（cuì）火前經球化退火處理，在退火處理過程中，由（yóu）於加熱時（shí）間長、冷卻速（sù）度（dù）慢，會有石墨析出使鋼脆化（稱為黑脆）。
b．碳（tàn）素刃（rèn）具鋼由於含碳量高，在加熱過程中易氧（yǎng）化脫碳，所以（yǐ）加熱時需注意保護。一般用鹽浴爐或在保護氣氛條（tiáo）件下加熱。
綜上所述，由於碳素工具鋼淬透性低、紅硬性差、耐磨性不夠高，但碳素刃具鋼成本低，所以，隻能用來製造切削（xuē）量小、切削速度較低的小型刃具，可用來加工硬度低的軟金屬或非金屬材質（zhì）。而對於重負荷、尺寸較大、形狀複雜，且工作溫度超（chāo）過200℃的刃具，碳素刃具鋼就滿足不了工作（zuò）的要求，在製造（zào）這類（lèi）刃（rèn）具時應采用合金（jīn）刃具鋼。
②合金刃具鋼。合金刃具鋼是在（zài）碳素刃具鋼的基礎上加入某些合金元素而發展起來的，其目的是克服碳素刃具鋼的淬透（tòu）性低、紅硬性差、耐磨性不足的缺點。合金刃具鋼的含碳量在0.75%～1.5%，合金（jīn）元素總量則小於5%，所以又稱低（dī）合金刃具鋼。加入的合金元素為Cr、Mn、Si、W和V等。其中Cr、Mn、Si主要是提高鋼的淬透性，同時強化馬氏（shì）體基體，提高回火穩定性；W和V還可以細化晶粒；Cr、Mn等可溶入滲碳體，形成合金滲碳（tàn）體，有利於鋼耐磨（mó）性（xìng）的提高。另外，Si使鋼在加熱時易脫碳和石墨化，在使用中應注意。如Si、Cr同時加入鋼中，則能降（jiàng）低鋼的（de）脫碳和石墨化傾向。
合（hé）金刃具鋼（gāng）淬（cuì）透性較碳素刃具鋼好，淬火冷卻可以油中進（jìn）行，熱處理變形和開裂傾向小，耐磨性和紅硬性也有所提高。合金元素的（de）加入，提高了鋼的臨界點，故一般淬火溫度較高，脫碳傾向增加大（dà）。
合金刃具鋼主要用於製作截麵尺寸較大且形狀複雜的刃具，精密的刃具，切削刃在心部的刃具（此時要（yào）求鋼的組織（zhī）均勻性好），切削速度較大的刃具等。
我國冶標YB 7—59列入了（le）56種合金刃具鋼。合金刃具鋼分為兩個體係。即針對提高鋼的淬透性的（de）要求，發展了Cr、Cr2、9SiCr和CrWMn等鋼。其中9SiCr鋼在油中淬火淬透直徑可達40～50mm，適宜製（zhì）造薄刃或切削刃在心部的工具，如板牙、滾絲輪、絲錐等。
CrWMn鋼（gāng）是最常（cháng）用的合金刃具鋼，經熱處理後硬度可達64～66HRC，且（qiě）具有（yǒu）較高的耐磨性。CrWMn鋼（gāng）淬火（huǒ）後，有較多的殘餘奧氏體，淬（cuì）火變形較（jiào）小，故有低變形（xíng）之稱。生產中常用調整淬火溫（wēn）度（dù）和冷卻介質配合，使形狀複雜的薄壁工具（jù）達到少變形或（huò）不變形。這種鋼適於做截（jié）麵尺寸較大、要求耐磨性高、淬火變形小，但工（gōng）作溫度不高的拉刀、長絲錐等，也（yě）可作量具、冷變形模具和高壓油泵的精密部件（柱塞）等。
此（cǐ）外（wài），針對（duì）提高（gāo）耐（nài）磨性的（de）要求，發展了合金刃具鋼Cr06、W、W2及CrW5等。其中CrW5又稱鑽石鋼，在水中冷卻時，硬度可達67～68HRC，主要用於製（zhì）作截麵尺（chǐ）寸不大（5～15mm）、形狀簡單又要求高硬度、高耐磨性的工具，如（rú）雕刻工具及切削硬材料的刃（rèn）具。
合金刃具鋼的熱處（chù）理與碳素刃具鋼基（jī）本（běn）相同，也（yě）包括加工前的球化退火和（hé）成型後的淬火與低溫（wēn）回火，回火溫度一（yī）般為160～200℃。合金（jīn）刃具鋼為過共析鋼，一（yī）般采用不完全淬（cuì）火。淬火加熱溫度要根（gēn）據工件形（xíng）狀、尺寸及性能要求等選定，並進（jìn）行嚴格控製（zhì），以保證工件質（zhì）量。另外，合金刃具鋼導熱性（xìng）較差，對於形狀複雜、截麵尺寸大的工件，在淬火加熱（rè）前往往先在600～650℃左右進行預熱，然後再淬火回火，一（yī）般采用油淬、分級淬（cuì）火或等溫淬火。少數淬透性低的鋼，如Cr06、CrW5等鋼，可采用水淬（cuì）。
合金刃具鋼解決了淬透性低、耐磨性不足（zú）等缺點（diǎn），但由於（yú）合金（jīn）刃具鋼所加合（hé）金元素數量不多，仍屬於低合金範圍，故其（qí）紅硬性雖比碳素刃具鋼高，但仍滿足不了生產要求，如回火溫度（dù）達到250℃時硬度值已降到≤60HRC。因此要想大幅度提高鋼的紅硬性，靠合金刃具鋼難以解決，故（gù）發展了高速鋼（gāng）。
③高速（sù）鋼。同碳素刃具鋼和（hé）合金刃具鋼相比，高速鋼的切削速度可提高2～4倍，刃具壽命提高8～15倍。高速鋼廣泛用於製造尺寸大、切削速度快、負荷大及工作溫度高的各種機加工（gōng）工具，如車刀、刨刀、拉刀、鑽頭等。此外，還可應用（yòng）在模具及一些特殊軸承方麵。
盡管高速（sù）鋼刀具在全世界（jiè）的銷售額不斷減少，但是，高性能的鈷高速鋼和粉末冶金（jīn）高速鋼的使用量卻在不斷增加，可主要用於鈦合金等難加工（gōng）材料的切（qiē）削。它們比普通的高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用可靠性，尤其是粉末冶金高（gāo）速鋼的性能更好，甚至在綜合評價中優於硬質合金刀具。