工具鋼以其獨(dú)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(lái)很簡(jiǎn)單，但這個(gè)過(guò)程需要權(quán)衡——使任務(wù)成為一門藝術(shù)和一門科學(xué)。選擇最佳工具鋼牌號(hào)將取決于許多因素，包括：

具體應(yīng)用

類似應(yīng)用中的故障歷史

工具鋼成本

工具鋼牌號(hào)及相應(yīng)應(yīng)用

根據(jù)其成分、鍛造或軋制的溫度范圍以及它們所經(jīng)歷的硬化類型，工具鋼有多種等級(jí)可供選擇。在AISI - SAE工具鋼的通用等級(jí)是O-1，A-2，和d-2。這些標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的鋼被認(rèn)為是“冷加工鋼”，可以在高達(dá)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(jí)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(jī)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(zhǎng)刀具壽命的應(yīng)用的理想選擇。

其他工具鋼牌號(hào)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(chǎn)。各種熱加工鋼可以在高達(dá) 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(hào)之前，重要的是要通過(guò)檢查失效的工具來(lái)考慮哪種工具最有可能在此應(yīng)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(huì)磨損工具表面，盡管這種類型的失效發(fā)生的速度很慢并且是可以預(yù)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(zāi)難性，例如開裂、碎裂或塑性變形。對(duì)于已經(jīng)折斷或開裂的工具，應(yīng)增加工具鋼的韌性或抗沖擊性（注意，抗沖擊性會(huì)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(duì)于在壓力下變形的工具，應(yīng)增加硬度。

但是請(qǐng)記住，工具鋼的特性彼此之間沒(méi)有直接關(guān)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(jí)時(shí)要考慮的最后一個(gè)問(wèn)題是成本。如果工具被證明是劣質(zhì)的并且過(guò)早失效，則在材料選擇上的切入可能不會(huì)降低總體生產(chǎn)成本。應(yīng)進(jìn)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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