(八)碳素工具钢特性和用途
碳素工具钢简称碳工钢，其冷、热加工性能，耐磨性能好，价格低廉，在工具钢中是被 广泛采用的钢种。
1. T7钢，为亚共析钢，淬火回火后具有较高的强度和韧性，且有一定的硬度，但热硬性低 ，淬透性差、淬火变形大。常用于制造能承受振动和撞击，要求较高韧性，但切削性能要求 不太高的工具，如凿子、冲头等小尺寸风动工具，木工用锯和凿，简单胶木模、锻模、剪刀 、手锤、镰刀等。
2. T8钢，为共析钢，淬火回火后具有较高的硬度和耐磨性，但热硬性低，淬透性差、加热 时容易过热，变形也大，塑性强度也较低。常用于不受大冲击，需要较高硬度和耐磨性的工 具，如简单的模子和冲头、切削软金属的刀具、木工用的铣刀和斧、凿、錾、圆锯片以及钳 工装配工具、虎钳钳口等。
3. T8Mn钢，性能同T8近似，但因加入了锰，淬透性较好，淬硬层较深。用途同T88，但可制造断面较大的工具。
4. T9钢，性能同T8，但因碳含量较高一些，故硬度和耐磨性较高，韧性较差一些。常用作硬度较高，有一定韧性，但不受剧烈震动冲击的工具，如中心铳、冲模、冲头、木工切削工 具以及饲料机刀片、凿岩石凿子等。
5.T10钢，为过共析钢，在淬火加热时不易过热，仍保持细晶粒。韧性尚可，强度及耐磨 性均较T7-T9高些，但热硬性低，淬透性仍然不高，淬火变形大。这种钢应用较广，适于制 造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利 刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、小尺 寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具(如卡板等)，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。
6. T11钢,为过共析钢，其碳含量介于T10、T12之间，具有较好的综合力学性能(如强度、硬 度、耐磨性及韧性等)。用途与T10钢基本相同，但不如T10钢广泛。
7. T12钢,含碳高、耐磨性好，但脆性较大。用作不受冲击的各种工具和耐磨零件，如车刀 、铣刀、丝锥、扳牙、锉刀、刮刀、以及小的冷切边模、冲孔模等。
8. T13钢,是碳工钢中碳含量最高的钢种，耐磨性最高，也最脆。用途与T12钢基本相同，也可 用作不受冲击而要求极高耐磨性的机械零件。
(九)合金工具钢用途
合金工具钢简称合工钢，是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。
(十)高速工具钢主要用途
高速工具钢简称高工钢或高速钢，俗称"锋钢"或"风钢"是一种适用于高速切削的高 碳高合金工具钢，其突出特点是具有很高的热硬性。
进口钢材特性
不锈钢 Austenite (奥氏体)系列
SUS303F 防锈性及切削性能良好，适合一般零件。
SUS303Cu Cu(铜)添加，加强切削性能，适用于轴心等零件。
SUS304 不锈钢中使用范围最为广泛，用于厨具丶常规钢。
SUS316 耐腐蚀性能比304更卓越，用于耐腐蚀材料。
SUS316F 316添加S(硫)，切削性能大大提高，适用于轴心等零件。
SUS316L 316的低碳素钢，耐腐蚀性及更佳的冷加工性。适用于螺栓丶螺帽。
SUS316LUX 低碳，耐腐蚀性比316F更佳，添加S(硫)及Cu(铜)，切削性能良好。
SUS316LS-PX 低碳，耐腐蚀性比316F更佳，添加S(硫)及Cu(铜)，切削性能良好。
不锈钢 Martensite (马氏体)系列
SUS416 →切削性能良好，用于机床加工。不含Pb(铅)的环保料。
SUS416F→Pb(铅)添加，切削性能良好。可作热处理，硬度高达HRC40以上。
SUS420J2→热处理，硬度高达HRC50以上，适用于轴心等零件。
SUS420F→420J2的改良钢种，切削性能比420J2为佳。
不锈钢 Ferrite(铁素体)系列
SUS430F→耐腐蚀性能高，用于螺栓、母螺钉及电子零件等。
快削钢
12L14(SUM24L)→适用于切削用料及一般零件。
1215(SUM23)→此产品为环保料，与12L14相比不含铅及不含有对环境有害物质，切削性良好。适合一般电镀轴心、切削用料及一般零件。
1213(SUM22)→中碳硫系 - 使用要求强度和被削性者，并提高Mn(锰)含量以防止因添加硫而导致钢材材质劣化，其中碳含量超过0.40%者多属调质后使用，故适用于机械及汽车之零件。
1144(SUM43)→中碳硫系 - 使用要求强度和被削性者，并提高Mn(锰)含量以防止因添加硫而导致钢材材质劣化，其中碳含量超过0.40%者多属调质后使用，故适用于机械及汽车之零件。
碳素钢
S15C/S20C/S45C/S45CF→低中碳钢 / 中碳快削钢 ，热处理后硬度可达HRC50以上。适用于机械构造用钢、手工具等。
SK4F→高碳素快削钢，添加S(硫)及Pb(铅)，增加切削性，可作热处理，硬度可达HRC61。
铬轴承钢(高碳)
SUJ2→利用微细碳化物之析出，提高钢材之耐磨耗性，适用于轴承、滚子轴、滚筒以及量规等产品，其中铬钼系具备高温之机械性能，适用于较高温用途。
钼合金钢
SCM415→可热锻及冷加工，适合一般链条零件、刀刃、工具或机器零件。
SCM435 / 440→易切削性，适合形状较复杂的加工。
SCM435 可用于螺丝、螺栓等机器零件。
SCM440 可用于轴类、汽车零件等。
镍铬钼合金钢
SNCM220→含Ni(镍)成份，于轴承、活塞、汽车零件等表面渗碳硬化用。
钛合金
TB340C (GRADE 2 & GRADE 5)→钛属于一种较轻及强度高之金属，高耐蚀性，特别是耐海水性能良好。适合钟表及一般化学工业零件之用。
铝合金
6061, 6063→高纯度铝材，适用于散热器、光学器材等。
影响钢材性能的化学元素
1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。
