引入工具鋼等級組的相關介紹

工具鋼是指特別適合于制成工具的鋼和鋼的混合物。它們的適用性來自于其獨特的硬度，抗磨性和抗變形性，以及它們在高溫下具有領先優勢的能力。因此，工具鋼可在其他材料的成型中使用。工具鋼的碳含量在0.5％至1.5％之間，是在精心控制的條件下生產的，以提供規定的質量。ir基體中碳化物的存在對合金鋼的質量起主導作用。在合金鋼中形成碳化物的四種主要合金元素是：鎢，鉻，釩和鉬。各種碳化物溶解到鐵的奧氏體中的速度決定了鋼的高溫性能（速度越慢越好，這對于耐熱鋼而言）。適當地熱處理這些鋼對于保證良好的性能至關重要。錳含量通常保持較低水平，以減少水淬過程中開裂的可能性。

 工具鋼分為六類：水硬化，冷作，抗沖擊，高速，熱作和特殊用途。挑選組的選擇取決于成本，工作溫度，所需的表面硬度，強度，耐沖擊性和韌性要求。使用條件越嚴苛（溫度，磨蝕性，腐蝕性，負載性更高），合金含量也就越高合金鋼所需的碳化物量。

 工具鋼用于金屬和其他材料的切割，壓制，擠壓和壓印。由于它們具有耐磨性，因此與注塑模具的組裝一樣，它們的使用也很重要，這是模具的關鍵標準，它將無法生產成千上萬個產品或零件的成型件。

 AISI-SAE合金鋼等級是更常見的等級，無法識別各種等級的合金鋼。等級內的各個合金均標有編號。例如：A2，O1等

1個水硬化組

 W型合金鋼因其具有水淬性的定義特性而得名。W級鋼實際上是高碳普通碳素鋼。這組合金鋼是更常用的合金鋼，因為它的價格比其他合金鋼低。它們適用于不會遇到高溫的零件和應用。高于150°C（302°F）時，它開始熔化至明顯程度。它的淬透性很低，因此W組工具鋼必須進行快速淬火，從而需要用水。這些鋼可以達到較高的硬度（高于HRC 66），并且與其他工具鋼相比非常脆。W型鋼仍在銷售中，尤其是用于彈簧，但與19世紀和20世紀初相比，其用途廣泛得多。

 通過與錳，硅和鉬合金化，可以提高W組工具鋼的韌性。在熱處理過程中，更多使用0.20％的釩來保持細小晶粒尺寸。

各種碳成分的典型應用是W型鋼：

 0.60–0.75％的碳：機器零件，鑿子，固定螺絲；性能包括中等硬度，良好的韌性和耐沖擊性。

0.76-0.90％的碳：鍛模，錘子和底架。

 0.91–1.10％的碳：通用工具用途，需要在耐磨性和抗撕裂性和韌性之間取得合理的平衡，例如木銼，鉆頭，銑刀和剪切刀片。

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

2冷作組

 冷作工具鋼包括O系列（油硬化），A系列（空氣硬化），以及D系列（高碳鉻）。這些是不會切割或形成低溫材料的鋼。該組具有高的淬透性和耐磨性，以及平均韌性和耐熱軟化性。它們用于生產較大的零件或在硬化過程中需要更小變形的零件。油淬和空氣硬化的利用有助于減少變形，避免了由較快的水淬引起的高應力。與水硬化類相比，這些鋼中使用了更多的合金元素。這些合金提高了鋼的淬透性，因此要求的淬火過程不那么嚴格，結果是開裂的可能性較小。他們需要很高的表面硬度，通常不會制造刀片。油硬化等級的機加工性高，但高碳鉻類型的機加工性低。

油硬化：O系列

該系列包括O1型，O2型，O6型和O7型。該組中的所有鋼通常在800°C時進行硬化，油淬火，然后在<200°C時回火

空氣硬化：A系列

種空氣硬化級合金鋼是馬謝特鋼，當時被稱為空氣硬化鋼。

 現代的空氣硬化鋼由于鉻含量高而在熱處理過程中變形低。它們的機械加工性很甜，并且在耐磨性和抗撕裂性與韌性之間達到了平衡（例如，D級和耐沖擊級之間）

高碳鉻：D系列

 冷作工具鋼的D系列更初包含D2，D3，D6和D7類型，其鉻含量在10％到13％之間（這是非常高的）。這些鋼可在425°C（797°F）的溫度下保持其硬度。這些工具鋼的常見應用包括鍛模，壓鑄模架和拉拔模。由于其高鉻含量，某些D型工具鋼通常被認為是不銹鋼或半不銹鋼，但是由于大量鉻和碳成分以碳化物的形式析出，因此其耐蝕性受到極大限制。

3耐沖擊組

主條目：抗震鋼

 鉻鎢，硅鉬，硅錳合金可提供高抗沖擊性和良好的淬透性。耐沖擊的組工具鋼（S）旨在抵抗低溫和高溫的沖擊。所需的韌性需要咖啡含碳量（約0.5％的含碳量）。形成碳化物的合金具有所需的耐磨性，淬透性和熱加工特性。該鋼種顯示出很高的沖擊韌性和相對較低的耐磨性，并且可以獲得相對較高的硬度（HRC 58/60）。在美國，韌性通常來自1到20的硅和0.5-1％的鉬含量。在歐洲，沖擊鋼通常含0.5-0.6％的碳和約3％的鎳。各種1.75％至2。75％的鎳殘留在某些抗震和高強度低合金鋼（HSLA）中，例如L6、4340和瑞典鋸鋼，但價格相對昂貴。在手提鉆頭的生產中就可以使用它。

4高速組

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，由于含有大量的碳化物，因此具有良好的熱硬度和韌性，并具有良好的耐磨性。H1至H19的鉻含量為5％；H20至H39的鎢含量為9-18％，鉻含量為3-4％。H40至H59是基于鉬的。

示例包括DIN 1.2344合金鋼（H13）。

5特殊用途組

P型合金鋼是塑料模具鋼的簡要說明。它們旨在滿足鋅壓鑄和塑料注塑模的需求。

L型合金鋼是低合金特殊用途合金鋼的簡要說明。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。 （