工具鋼含碳量表面硬度檢測多功能圖像顯微鏡
硬 度
硬度是工具鋼較重要的性能。它表示近于非均勻的壓應力狀
態，因而決定刀刃抗接觸應力的能力，即阻止硬金屬轉變成較軟
的或塑性狀態的能力。硬度在金屬上引起的應力，比彎曲、扭轉
特別是拉伸時小
工具沒有足夠的硬度是不能進行切削或成形的，因為在應
力作用下工具的形狀和尺寸會迅速變化。硬度與壓縮屈服極限
成線性關系。因此，硬度即使稍有降低，在低應力下也會引起
塑性變形。硬度提高可能引起的結果是：(1)耐磨性和持久極限
提高，但由于碳化物相性能的影響與硬度提高不成線性關系
還可能引起強度和韌性的變化；
(2)經過適當磨削或研磨可具有良好的粗糙度；
(3)工件材料不易粘著在刀具表面上
(4)減小摩擦系數。
在很高的應力下，工具的工作表面層經受塑性變形，引起工
具形狀和尺寸的變化，增大金屬磨損。在受熱情況下，這些過程
都更為劇烈。為此，要求工具鋼在室溫和高溫下都具有較高的耐
磨性和塑性變形抗力。
如果工具的工作刃被加熱至很高的溫度(600～650℃以上)，
還必須考慮粘著性的影響。粘著性可能引起工件材料與工具的工
作表面焊接在一起，從而加速刀具崩刃和工作表面氧化，使硬度
和耐磨性降低。
非熱穩定性鋼和某些半熱穩定性鋼的硬度主要取決于馬氏
體中的含碳量，而且在含碳量不高于0．6％的情況下是隨
著含碳量的增加而增大的。熱穩定性鋼的強度主要由回火時析
出的碳化物(或金屬間化合物)數量和分散程度決定。對所有鋼
的硬度都有影響的另一個因素是殘余奧氏體，它在鋼的組織中
是比較軟的組元。當奧氏體含量高于10-12％時，硬度顯著降低
。硬度與其他組織因素(品粒尺寸、碳化物分布等)無關，而且
也與應力無關。應力只對鋼的機械性能如強度和韌性的影響很
大。因此，高硬度不是衡量工具質量的唯一標準。工具硬度提
高在某些使用條件下可使工具具有較長的壽命，但在另一些使
用條件下卻會降低工具壽命。
