在工廠里,要對堅硬的鋼料進行切削加工,使用的工具常常也是鋼製的刀具。有趣的是,鋼製的刀具往往能「削鋼如泥」,不一會,就把鋼料加工成所需要的零件了。

  表面上看來,兩個都是鋼,可爲什麼用鋼做的刀具能夠切削鋼料呢?

  原來,各種鋼是有差別的。做刀具的鋼,只要比被加工的鋼料硬度高,就能進行切削。一般做工具用的鋼,含碳量比較高(大約是0.6%〜1.4%),而且經過了熱處理,使它變得更硬而不易磨損。但是在切削速度很高的情況下,往往會因摩擦產生高溫,而高碳鋼在高溫下就不夠硬了。因此,用於高速切削的刀具,必須用高速鋼(俗稱鋒鋼)來做。高速鋼是一種合金工具鋼,它主要含有鐵、鎢、鉻、釩等元素,即使是在高溫下(600T以下)仍然十分堅硬。但是在更高的溫度下(大於600T),高速鋼的硬度也顯著下降。在這種情況下就要採用硬質合金了。通常用的硬質合金是由鈷、鎢、鉻和碳等元素組成的,它已經不是鋼了,因爲其中含鐵量很少,而且鐵被看作是無用的雜質。

  除了加入合金元素外,改變鋼鐵性能的另一重要手段是熱處理。這就是把鋼鐵加熱到一定的溫度,然後在各種不同的條件下,以不同的降溫速度進行冷卻,例如,鋼在水中或油中就冷卻得快,在空氣中或爐子中就冷卻得慢。冷卻快可使鋼鐵變硬,強度高;冷卻慢可使鋼鐵變軟,強度低,但塑性和韌性好。因此,根據不同的要求,對鋼鐵可以辨取不同的熱處理方法,如淬火、回火、正火、退火等。例如工具鋼須經淬火才能獲得很高的硬度,而被切削加工的鋼鐵常常先經退火或正火,才比較容易切削。對於許多特種用途的鋼材,還有許多特殊的熱處理方法。