合金工具鋼的特點有哪些？

工具鋼是制造刀具、量具、模具等工具用鋼的總稱。刀具鋼應具有高硬度、高耐磨性、高淬透性、強韌性。在合金工具鋼中，ωS和ωP不到0.03%，因此合金工具鋼是優(yōu)質(zhì)鋼。

1、合金刃具鋼

性能要求

合金刀具鋼用于制造車刀、銑刀、鉸刀等各種切削刀具。由于刀具在切削過程中不僅承受切削力和切削熱的作用，而且摩擦強烈，因此刀具鋼具有以下性能：

(1)高的硬度和耐磨性。

(2)有足夠的強度和一定的韌性，以確保刀刃不間斷地開裂。

(3)高硬刀刃在刀刃加熱后仍然能夠維持高硬度的能力被稱為紅硬性。

2、低合金刃具鋼

(1)低合金刃具鋼omegaC=0.9%~1.5%，添加Si、Cr、Mn等元素能提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，回火后的硬度仍維持在60HRC以上。通過添加WC、V等碳化物形成元素，形成WC、VC、V4C3等特殊碳化物，提高鋼的紅硬性和耐磨性。

(2)低合金刀具鋼的熱處理特點是球化退火，以提高切削性能。合金工具鋼廠家進行的熱處理為低溫淬火回火，淬火后有細小回火的馬氏體、顆粒狀合金碳化物，硬度一般在60~65HRC之間。

常用合金刃具鋼的牌號有9SiCr、9Mn2V、CrWMn。

3、高速鋼

在高合金刃具鋼中，高速鋼是重要的鋼種，與低合金刃具鋼相比，有兩大特點：淬透性好，紅硬性強。截面積不大的刀刃，淬火時在空氣中冷卻即可進行淬透，切削溫度達到600℃時，硬度仍然沒有顯著降低。

(1)組成特征：高速鋼的omegaC=0.7%~1.65%，并且含有Cr、W、Mo、V等強碳化物形成元素。

(2)萊氏體組織出現(xiàn)在具有熱處理特性的高速鋼鑄態(tài)組織中，屬于萊氏體鋼。萊氏體中的共晶合金碳化物呈粗魚骨狀，不能通過熱處理消除。只有反復鍛造才能破碎，均勻分布在基體上。

高速鋼鍛壓后采用球化退火。退火后組織為207~255HBS的索氏體和細粒狀碳化物。球化退火的目的是消除鍛造應力，降低硬度，提高切削性能，為淬火做準備。

熱處理的高速鋼為560℃三次淬火。淬火溫度較高，W18Cr4V在1270~1280℃，W6Mo5Cr4V2在1210~1230℃下能較大限度地溶于奧氏體中，淬火后，馬氏體中合金元素含量增加，紅硬增強。在1000℃以上時，W和Cr的溶入量明顯增加，但過高的溫度會使奧氏體晶粒粗大，殘余奧氏體增多，力學性能下降。