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合金工具鋼工具鋼比碳素工具鋼具有更高的硬化能力、淬透性、耐磨性和韌性，根據(jù)用途大致可分為刀具、模具和量具用鋼3種。其中，高碳含量(含碳量超過0080%)的鋼主要用于制造刀具、量具和冷加工模具。這種鋼淬火后的硬度在HRC60以上，具有足夠的耐磨性。中碳含量(碳含量:0.35%~0.70%)的鋼主要用于制造熱加工模具。這種鋼淬火后硬度稍低，在HRC50-55之間，但韌性良好。
(一)刀具用鋼
刀具在工作條件下產生強烈的磨損和熱量，以及振動和承受一定的沖擊載荷刀具鋼應具有高硬度、耐磨性、紅色硬度和良好的韌性。為了保證鋼的高硬度和滿足形成合金碳化物的需要，鋼中的碳含量一般為0.80%~1.45%鉻是這種鋼的主要合金元素，質量分數(shù)一般在0.50%到1.70%之間。一些鋼還含有鎢以提高金屬切削性能。這種工具鋼含有合金元素，淬透性優(yōu)于碳素工具鋼，熱處理變形小，硬度高，耐磨性好。普通鋼包括鉻鋼、硅鉻鋼、鉻鎢錳鋼等。
(二)模具鋼
模具大致可分為三種類型:冷加工模具、熱加工模具和塑料模具，用于鍛造、沖壓、切割、壓鑄等。由于各種模具的用途不同，工作條件復雜，模具用鋼應根據(jù)其制造的模具的工作條件，具有高硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性、高淬透性、硬化能力等工藝性能。由于用途不同，工作條件復雜，模具鋼的性能要求也不同。
冷加工模具包括冷沖壓模具、拉絲模、拉絲模、壓模、滾絲模、滾絲板、冷鐓模、冷擠壓模等冷加工模具由鋼制成。根據(jù)工具的工作條件，它們應具有高硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性、高淬透性、硬化能力和其他工藝性能。用于這種目的的合金工具的鋼通常是碳質量分數(shù)超過0.80%的高碳合金鋼，鉻是這種鋼的重要合金元素，其質量分數(shù)通常不超過5%然而，對于一些耐磨性要求高、淬火后變形小的模具鋼，鉻的更高質量分數(shù)可以達到13%，為了形成大量碳化物，鋼中的碳質量分數(shù)也很高，達到2.0%~2.3%冷加工模具鋼含碳量高，其大部分組織屬于過共析鋼或萊特鋼。常用鋼包括高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢合金鋼等。
熱加工模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄，包括熱鍛模具、壓鍛模具、沖壓模具、熱擠壓模具和金屬壓鑄模具除了巨大的機械應力之外，熱變形模具還必須經(jīng)受反復的加熱和冷卻，這導致了巨大的熱應力。熱作模具鋼應具有高硬度、強度、紅色硬度、耐磨性和韌性、良好的高溫強度、熱疲勞穩(wěn)定性、導熱性和耐腐蝕性以及高淬透性，以確保整個截面的機械性能一致。對于壓鑄模具鋼，還應具有表面層在反復加熱和冷卻后不會產生裂紋的特性，并能承受液態(tài)金屬流的沖擊和侵蝕。這類鋼一般屬于中碳質量分數(shù)為0.30%~0.60%的中碳合金鋼，屬于亞共析鋼，有些鋼由于加入了更多的合金元素(如鎢、鉬、釩等)而變成共析鋼或過共析鋼。)普通鋼包括鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
塑料模具包括熱塑性模具和熱固性塑料模具塑料模具中使用的鋼要求具有一定的性能，如強度、硬度、耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性。此外，還要求具有良好的可制造性，如較小的熱處理、良好的可加工性、良好的耐腐蝕性、良好的磨削和拋光性能、良好的補焊性能、高粗糙度、良好的導熱性、穩(wěn)定的工作條件、尺寸和形狀等。一般來說，熱模具鋼可用于注射成型或擠壓成型。冷加工模具鋼可用于熱固性成型和需要高耐磨性和高強度的模具。
(三)測量工具用鋼
測量工具應具有良好的尺寸穩(wěn)定性、高耐磨性、高硬度和一定的韌性。因此，該軌距鋼硬度高，結構穩(wěn)定，耐磨性好，磨削加工性能好，熱處理變形小，膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性好。這種鋼一般屬于過共析鋼，加入的合金元素包括鉻、錳、鎢、鉬等。普通鋼包括鉻鋼、鉻鎢錳鋼、錳釩鋼等。
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