如何选择适合的刃具钢：碳素刃具钢是一种经济实用的选择

刃具钢最基本的性能要求是高硬度高耐磨性。高硬度是保证进行切削的基本条件，高耐磨性可保证刃具有一定寿命，即耐用度。针对上述两个要求，最先发展起来的是碳素刃具钢。其碳的质量分数范围在0.65%～1.35%，属高碳钢。碳素刃具钢包括亚共析钢、共析钢和过共析钢。

碳素刃具钢热处理工艺为淬火+低温回火。一般亚共析钢采用完全淬火，淬火后组织为细针状马氏体。过共析钢采用不完全淬火，淬火后的组织为隐晶马氏体+未溶碳化物。且由于未溶碳化物的存在，使钢的韧性较低，脆性较大，所以在使用中脆断倾向性大，应予以充分注意。

在碳素刃具钢正常淬火组织中还存在数量不等的残留奥氏体。

常用碳素刃具用钢的成分、性能和用途见表9-1。

表9-1 碳素刃具钢的牌号、成分和用途

（续）

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注：淬火后硬度不是指用途举例中各种刃具的硬度，而是指碳素刃具钢材料在淬火后的最低硬度。

碳素刃具钢淬透性低，当刃具断面尺寸大于15mm²时，水淬后只有工件表面层有高硬度，故不能做形状复杂、尺寸较大的刃具；碳素刃具钢热硬性差，当工作温度超过250℃，硬度和耐磨性迅速下降，将失去正常工作能力；碳素刃具钢从成分上看，不含有合金元素，淬火回火后碳化物属于渗碳体型。硬度虽然可达62HRC，但耐磨性不足。

碳素刃具钢在热处理时须注意：

1）碳素刃具钢淬火时工件要在强烈的淬火介质（如水、盐水、碱水等）中冷却。因而淬火时产生的应力大，将引起较大的变形甚至开裂，故淬火后应及时回火。

2）碳素刃具钢在淬火前经球化退火处理，在退火处理过程中，由于加热时间长、冷却速度慢，会有石墨析出使钢脆化（称为黑脆）。

3）碳素刃具钢由于碳的质量分数高，在加热过程中易氧化脱碳。所以在加热时须注意保护。一般用盐浴炉或在保护气氛条件下加热。

由于碳素刃具钢淬透性低、热硬性差、耐磨性不够高，所以只能用来制造切削量小、切削速度较低的小型刃具，常用来加工硬度低的软金属或非金属。对于重负荷、尺寸较大、形状复杂、工作温度超过200℃的刃具，应采用合金刃具钢、但碳素刃具钢成本低，在生产中应尽量考虑选用。