工具钢是如何制造的

工具钢，顾名思义，通常用于生产和修理机床和手动工具（以及其他应用）。工具钢以其极高的硬度而闻名，具有良好的耐磨性，并且可以在高温下保持切削刃。

不同等级的工具钢是通过添加不同量的碳以及其他元素如铬、钨和钼制成的。每种类型和形式的钢都采用不同的方法生产，具体取决于所需的特性。

最流行的工具钢形式是 O-1 和 A-2 工具钢，它们都是工具钢冷作组的一部分。

制造工具钢的基本过程始于在电弧炉中熔化的回收废钢以及任何合金元素。将熔化的混合物倒入一个巨大的钢包中，并与化学品混合以防止氧化。通过这个精炼阶段去除杂质后，钢可以向下流入大模具中制成钢锭。

脱模后，炽热的钢锭用巨大的机械模具锻造成所需的尺寸和形状。成品锻件通过重新加热进行退火，以减少锻造过程中形成的内应力。然后让它们在水、空气或油浴中缓慢冷却，使金属晶体重新形成。这种退火过程使钢足够柔软，可以在不开裂的情况下工作。然后可以冷轧或热轧成所需的形状。

制造工具钢的另一种方法是将盛有热钢水的钢包放在垂直开口的模具上。钢水流经冷却的模具，并在模具内表面附近开始硬化。随着更多钢材通过模具，部分硬化的金属继续向下移动，然后移出到水冷辊上。结果是一根长而连续的钢条或棒。

对于具有更好表面质量和更少缺陷的工具钢，制造商使用一种称为电渣重熔 (ESR) 的工艺。巨大的水冷模具中充满了含有反应性化学物质的加热炉渣。称为电极的消耗性钢锭下降到炉渣中。电流通过电极使其熔化，其钢滴被电流拉向模具底部。当水滴向下流过热渣时，杂质与池中的化学物质发生反应并漂浮到顶部。只有纯钢水滴到达底部，在那里凝固并最终在模具内形成均匀的钢锭。

另一种更先进的工艺使用粉末金属来形成具有改进的硬化和可加工性的工具钢。对于航空航天部件等应用所需的碳和合金材料百分比较高的工具钢，该工艺具有更好的结果。