工具鋼是專門用于制造切削工具、測量工具、模具等重要工業(yè)裝備的特殊鋼材。這類鋼材最顯著的特點是具有極高的硬度（HRC58-65）、耐磨性和熱硬性，即使在高溫環(huán)境下仍能保持優(yōu)異的切削性能。從成分來看，工具鋼通常含有較高比例的碳（0.7%-1.5%）及鎢、鉬、釩等合金元素，這些元素的加入顯著提升了鋼材的機械性能。

在實際應用中，工具鋼根據(jù)使用特性可分為冷作模具鋼（如D2）、熱作模具鋼（如H13）和高速鋼（如M2）三大類。其中冷作模具鋼在室溫條件下表現(xiàn)出色，特別適合沖壓模、剪切刀等應用；熱作模具鋼則具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性（工作溫度可達600℃），常用于壓鑄模和鍛模；而高速鋼因含有大量鎢鉬元素（W6Mo5Cr4V2），其紅硬性尤為突出，是制造鉆頭、銑刀等高速切削工具的首選材料。

選擇工具鋼時需要重點考慮工作環(huán)境和使用要求，特別是溫度條件、耐磨需求和沖擊負荷等因素。比如在需要承受強烈沖擊的場合，可選用韌性較好的S7沖擊工具鋼；若追求極致耐磨性，則含釩量高的CPM-10V粉末冶金工具鋼更為適合。現(xiàn)代工具鋼還通過真空熔煉、電渣重熔等工藝進一步提升了純凈度和均勻性，使得刀具壽命可提高3-5倍。

熱處理工藝對工具鋼性能的影響不容忽視。典型的淬火溫度范圍在950-1300℃之間，配合深冷處理（-70至-196℃）能有效減少殘余奧氏體。常見的回火工藝采用二次回火法（180-600℃），這對消除應力和穩(wěn)定尺寸至關重要。隨著涂層技術發(fā)展，像TiAlN、金剛石等涂層工具鋼進一步將使用壽命延長了8-10倍，這在精密加工領域尤為關鍵。