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高硬度和高耐磨性是工具钢重要的使用性能之一。高耐磨性是和延长刀具寿命的必要条件。此外，不同用途的工具钢有其特殊的性能要求。比如切削工具钢也要求红硬性，有一定的强度和韧性，测量工具钢也要求尺寸稳定性高。
在化学成分上，为了使工具钢，特别是切削工具钢具有高硬度，通常使其含有高碳(碳含量为0.65%~1.55%)，以淬火后能获得高碳马氏体，从而获得高硬度和切削阻力，有利于减少和防止刀具损坏。此外，高碳含量还能形成足够的碳化物，高耐磨性。加入的合金元素主要是一些使钢具有高硬度和耐磨性的碳化物，形成元素如Cr、W、Mo、V等。有时加入Mn和Si，主要目的是增加钢的淬透性，以减少钢在热处理时的变形，增加钢的回火稳定性。对于切削速度较高的刀具，常加入较多的合金元素如W、Mo、V、Co等，以提高钢的红硬性。
合金刃具钢是在碳素刃具钢的基础上加入某些合金元素而发展起来的，其目的是克服碳素刃具钢的淬透性低、红硬性差、耐磨性不足的缺点。
合金刃具钢的含碳量在0.75%~1.5%，合金元素总量则小于5%，所以又称低合金刃具钢。加入的合金元素为Cr、Mn、Si、W和V等。
刃具钢为过共析钢，一般采用不完全淬火。淬火加热温度要根据工件形状、尺寸及性能要求等选定，并进行严格控制，以工件质量。
另外，合金刃具钢导热性较差，对于形状复杂、截面尺寸大的工件，在淬火加热前往往先在600~650℃左右进行预热，然后再淬火回火，一般采用油淬、分级淬火或等温淬火。少数淬透性较低的钢，如Cr06、CrW5等钢，可采用水淬。
工刃具产品在工作时承受着冲击、振动等作用，刃具钢应具有足够的塑性和韧性，以防止生产与使用中崩刃或折断。
为了使刃具能承受切削热的作用，要求刃具有高的红硬性。
钢的红硬性是指钢在受热条件下仍能保持足够高的硬度和切削能力的性能。
红硬性可以用多次高温回火后在室温条件下测得的硬度值来表示，所以红硬性是钢抵抗多次高温回火软化的能力。
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