工具钢含碳量表面硬度检测多功能图像显微镜
硬 度
硬度是工具钢较重要的性能。它表示近于非均匀的压应力状
态，因而决定刀刃抗接触应力的能力，即阻止硬金属转变成较软
的或塑性状态的能力。硬度在金属上引起的应力，比弯曲、扭转
特别是拉伸时小
工具没有足够的硬度是不能进行切削或成形的，因为在应
力作用下工具的形状和尺寸会迅速变化。硬度与压缩屈服极限
成线性关系。因此，硬度即使稍有降低，在低应力下也会引起
塑性变形。硬度提高可能引起的结果是：(1)耐磨性和持久极限
提高，但由于碳化物相性能的影响与硬度提高不成线性关系
还可能引起强度和韧性的变化；
(2)经过适当磨削或研磨可具有良好的粗糙度；
(3)工件材料不易粘着在刀具表面上
(4)减小摩擦系数。
在很高的应力下，工具的工作表面层经受塑性变形，引起工
具形状和尺寸的变化，增大金属磨损。在受热情况下，这些过程
都更为剧烈。为此，要求工具钢在室温和高温下都具有较高的耐
磨性和塑性变形抗力。
如果工具的工作刃被加热至很高的温度(600～650℃以上)，
还必须考虑粘着性的影响。粘着性可能引起工件材料与工具的工
作表面焊接在一起，从而加速刀具崩刃和工作表面氧化，使硬度
和耐磨性降低。
非热稳定性钢和某些半热稳定性钢的硬度主要取决于马氏
体中的含碳量，而且在含碳量不高于0．6％的情况下是随
着含碳量的增加而增大的。热稳定性钢的强度主要由回火时析
出的碳化物(或金属间化合物)数量和分散程度决定。对所有钢
的硬度都有影响的另一个因素是残余奥氏体，它在钢的组织中
是比较软的组元。当奥氏体含量高于10-12％时，硬度显著降低
。硬度与其他组织因素(品粒尺寸、碳化物分布等)无关，而且
也与应力无关。应力只对钢的机械性能如强度和韧性的影响很
大。因此，高硬度不是衡量工具质量的唯一标准。工具硬度提
高在某些使用条件下可使工具具有较长的寿命，但在另一些使
用条件下却会降低工具寿命。
