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工具钢的原材料通常以轧制、锻造、冷拉及银亮钢等状态供应。国家标准对碳素工具钢、合金工具钢和高速钢在供应状态下的技术质量要求有明确的规定，主要技术质量指标包括供应状态下的交货硬度、淬火回火后的硬度，低倍组织，供应状态下的退火组织、网状碳化物的级别、碳化物不均匀度级别等。
1.交货硬度和淬火硬度
1）碳素工具钢钢材退火状态的交货硬度规定：T7、T8和T8Mn的硬度≤187HBW；T9的硬度≤192HBW；T10的硬度≤197HBW；T11和T12的硬度≤207HBW；T13的硬度≤217HBW。
2）所有碳素工具钢退火后冷拉钢材的硬度≤241HBW。
3）碳素工具钢按规定的淬火温度水冷淬火后硬度≥62HRC。
2.低倍组织
碳素工具钢圆钢及方钢的横截面酸浸低倍组织试片上不允许有目视可见的缩孔、夹杂、裂纹、气泡、分层和白点。根据GB/T1299—2014，碳素工具钢圆钢及方钢的低倍组织合格级别见表1-9。
表 1-9 碳素工具钢圆钢及方钢的低倍组织合格级别
实际上在专业工具厂采用碳素工具钢制造的切削工具只有锉刀、锯条、丝锥、铰刀等少数手用工具，一般工具的尺寸不大，因此疏松的情况并不严重。
3.珠光体组织
碳素工具钢钢材截面尺寸不大于60mm的退火钢材应检验珠光体组织，按图1-1所示碳素工具钢退火珠光体级别图评定。T7、T8、T8Mn、T9的合格级别为1～5级；T10、T11、T12、T13的合格级别为2～4级。
4.网状碳化物
退火状态的碳素工具钢应检查网状碳化物，其级别按图1-2所示碳素工具钢网状碳化物级别图评定。钢材截面尺寸≤60mm时，网状碳化物的合格级别为≤2级；钢材截面尺寸>60～100mm时，合格级别为≤3级；钢材截面尺寸>100mm时，双方协商。
1.交货硬度和淬火硬度
合金工具钢交货状态的硬度值应符合表1-10的规定。合金工具钢按表1-10规定的淬火规范淬火后，硬度应该符合表中的规定值。
2.低倍组织
根据GB/T1299—2014规定，合金工具钢的低倍组织与碳素工具钢的低倍组织的要求是相同的，即应该符合表1-9的规定。
图1-1 碳素工具钢退火珠光体级别图（500×）
图1-2 碳素工具钢的网状碳化物级别图（500×）
表 1-10 合金工具钢交货状态和淬火回火硬度
3.珠光体组织
交货状态的9SiCr、Cr2、CrWMn、Cr06、W和9Cr2钢的珠光体组织按图1-3合金工具钢退火珠光体级别图评定，其合格级别为1～5级。
图1-3 合金工具钢退火珠光体级别图（500×）
4.网状碳化物
退火状态交货的9SiCr、Cr2、CrWMn、Cr06钢的网状碳化物按图1-4合金工具钢网状碳化物级别图评定，截面尺寸≤60mm的CrWMn钢网状碳化物的合格级别为≤3级。根据双方协议制造螺纹工具尺寸≤60mm的9SiCr钢材，合格级别为≤2级。截面尺寸>60mm钢材的网状碳化物的合格级别双方协商。
图1-4 合金工具钢网状碳化物级别图（500×）
5.共晶碳化物不均匀度
退火状态交货的Cr12、Cr12MoV和Cr12Mo1V1高铬工具钢的共晶碳化物不均匀度按图1-5评定，其中4～6级又包括网状碳化物和带状碳化物两种碳化物形貌。高铬工具钢网状碳化物合格级别应符表1-11的规定。
图1-5 高铬工具钢的碳化物不均匀度级别图（100×）
图1-5 高铬工具钢的碳化物不均匀度级别图（100×）（续）
表 1-11 高铬工具钢网状碳化物的合格级别
1.交货硬度和淬火回火硬度
根据GB/T9943—2008，高速钢钢棒交货状态的硬度及试样淬火回火后的硬度应符合表1-12的规定。高速钢按推荐的淬火回火工艺方法试验，试样在淬火回火后的硬度应该符合表1-12的规定。
表 1-12 高速钢钢棒交货状态的硬度及试样淬火回火后的硬度
2.低倍组织
高速钢的低倍组织按GB/T1979—2001检验并评级。在钢棒横向低倍试片上不允许有目视可见的缩孔、气泡、翻皮、内裂和夹杂。高速钢中心疏松、一般疏松和锭型偏析的合格标级别应符合表1-13的规定。
表 1-13 高速钢中心疏松 、 一般疏松和锭型偏析的合格级别
3.共晶碳化物不均匀度
根据GB/T9943—2008，高速钢的碳化物不均匀度应按GB/T14979—1994检查并评级，各种不同规格高速钢碳化物不均匀度的合格级别应符合表1-14的规定。
表 1-14 高速钢碳化物不均匀度的合格级别
1）直径、边长或厚度不大于120mm的热轧、锻制及冷拉钨系高速钢钢棒、钢板的碳化物均匀度按GB/T14979—1994第一级别图，即图1-6评定，其合格级别应符合表1-14的规定。在第一级别图中，从第3级开始每个级别中包括网状碳化物和带状碳化物两种类型碳化物形貌。
图1-6 钨系高速钢碳化物不均匀度级别图（100×）
图1-6 钨系高速钢碳化物
不均匀度级别图（100×）（续）
2）直径、边长或厚度不大于120mm的热轧、锻制及冷拉钨钼系高速钢钢棒、钢板的碳化物不均匀度按GB/T14979—1994第二级别图，即图1-7评定，其合格级别应符合表1-14的规定。在第二级别图中，从第3级开始每个级别中包括网状碳化物和带状碳化物两种碳化物形貌。
图1-7 钨钼系高速钢碳
化物不均匀度级别图（100×）
图1-7 钨钼系高速钢碳化物不均匀度级别图（100×）（续）
3）直径大于120mm高速钢锻材的碳化物不均匀度按GB/T14979—1994第三级别图，即图1-8评定。直径>120～160mm时，合格级别为6A、5B；直径>160～200mm时，合格级别为7A、6B；直径>200～250mm时，合格级别为8A、7B。
图1-8 直径>120mm高速钢的
碳化物不均匀度级别图（100×）
4.大块碳化物的检查
高速钢中大块角状碳化物和大颗粒碳化物统称大块碳化物。根据GB/T9943—2008，大块碳化物的评级图分钨系和钨钼系两类评级。
（1）钨系高速钢的大块角状碳化物评级图 分为A列和B列：
A列为分散系列。大块角状碳化物呈分散分布，如图1-9所示。各级别的大块碳化物最大尺寸：1级为18μm；2级为21μm；3级为23μm；4级为25μm。
B列为集中系列。大块角状碳化物呈集中分布，如图1-9所示。各级别大块碳化物最大尺寸：1级为16μm；2级为18μm；3级为21μm；4级为23μm。
（2）钨钼系高速钢大颗粒碳化物的评级图 钨钼系高速钢的大颗粒碳化物比较均匀地分布在基体上。钨钼系高速钢大颗粒碳化物评级图如图1-10所示。各级别大块碳化物的最大尺寸见表1-15。
图1-9 钨系高速钢大块角状碳化物评级图（500×）
图1-9 钨系高速钢大块角状碳化物评级图（500×）（续）
图1-10 钨钼系高速钢大颗粒碳化物评级图（500×）
图1-10 钨钼系高速钢大颗粒碳化物评级图（500×）（续）
表 1-15 钨钼系各级别大块碳化物的最大尺寸
（3）大块碳化物的试验方法 大块角状碳化物和大颗粒碳化物均以金相比较法评定。当有争议时，可测定最大尺寸碳化物。测量最大尺寸大块碳化物时，可按式（1-1）计算：
碳化物尺寸=（ a + b ）/2（1-1）
式中 a ——任意方向碳化物最大长度（μm）；
b ——垂直于 a 方向的碳化物最大长度（μm）。
检查钨系高速钢大块角状碳化物应在试样直径或对角线的1/4处的纵向截面上进行，以视场中最严重处与钨系高速钢大块角状碳化物别图对比评定。试样按标准规定的热处理工艺淬火后于680～700℃回火1～2h。试样厚度为10～12mm，在500倍下观察。
检查钨钼系高速钢大颗粒碳化物时，以视场中最严重处与钨钼系高速钢大颗粒碳化物评级图对比评定，放大倍率500倍。
（4）合格级别 钨系高速钢大块角状碳化物按图1-9评定，其合格级别应符合表1-16的规定，允许每个试样有一个视场中的大块角状碳化物最大尺寸比界限尺寸大4 μ m。
表 1-16 钨系高速钢大块角状碳化物的合格级别
钨钼系高速钢按图1-10评定大颗粒碳化物，其合格级别为：钨钼系高速钢钢丝不得大于4级，其他钢棒应在相应的技术条件中规定。