合金刃具钢主要用来制造刀具,如车刀、铣刀、钻头、丝锥等。对刃具钢的性能要求是:高的硬度和耐磨性,高的热硬性,足够的强度、塑性和韧性。

　　低合金刃具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素的钢。其ωC =%~%的范围内,以保证钢的淬硬性和形成合金碳化物的需要。加入的合金元素主要有硅、锰、铬、钨、钒等。

　　其中硅、锰、铬的主要作用是提高钢的淬透性,增加钢的强度;钨和钒形成碳化物,细化晶粒并提高钢的硬度、耐磨性和热硬性。因此,低合金工具钢的淬透性比碳素工具钢好,淬火冷却可在油中进行,使变形和开裂倾向减小。但由于合金元素的加入量不大,故钢的热硬性仍不太高,一般工作温度不得高于300℃。

　　刃具毛坯锻造后的预先热处理采用球化退火,切削加工后的最终热处理采用淬火和低温回火。

　　最终热处理后的组织为细回火马氏体、粒状合金碳化物及少量的残余奥氏体,一般硬度可达60~65HRC。

　　9SiCr是最常用的低合金刃具钢,被广泛用来制造各种薄刃工具,如板牙、丝锥、铰刀等。

　　用高速钢制作的刃具在使用时,能以比低合金刃具钢刀具更高的切削速度进行切削,因而被称为高速钢。它的特点是热硬性高达600℃,切削时能长时间保持刃口锋利,故又称为“锋钢”,并且还具有高的强度、硬度和淬透性。淬火时在空气中冷却即可得马氏体组织,因此,又俗称为“风钢”、“白钢”

　　高速钢的含碳量较高, %~%的范围内,并含有大量的碳化物形成元素钨、钼、铬、钒等。高的碳含量是为了在淬火后获得高碳马氏体,并保证形成足够的碳化物,从而保证其高硬度、高的耐磨性和良好的热硬性。

　　钼和钨提高热硬性,铬提高淬透性,钒提高硬度耐磨性未溶的VC阻碍奥氏体晶粒长大.

　　高速钢铸态组织中含有大量的鱼骨状碳化物(见图6-4),分布很不均匀,显著降低了钢的力学性能,特别是韧性。而且用热处理方法不能根本改变碳化物的分布状态,只能用反复锻造的方法将碳化物打碎,并使其尽可能均匀分布。锻造比最好大于10,锻后必须缓冷,以免开裂。