工具鋼(Tool steel)，是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的鋼。工具鋼具有較高的硬度和在高溫下能保持高硬度和紅硬性，以及高的耐磨性和適當(dāng)?shù)捻g性。工具鋼一般分為碳素工具鋼、合金工具鋼和高速工具鋼。碳素工具鋼的碳質(zhì)量分數(shù)較高，在0.65-1.35%之間，按其組織屬于亞共析、共析或過共析鋼。碳素工具鋼熱處理后表面可得到較高的硬度和耐磨性，心部有較好的韌性;退火硬度低(不大于HB207)，加工性能良好。但其紅硬性差，當(dāng)工作溫度達250℃時，鋼的硬度和耐磨性急劇下降，硬度下降到HRC60以下、這類鋼的淬透性低。較大的工具不能淬透(水中淬透直徑為15mm)，水淬時表面淬硬層與中心部位硬度相差很大。使工具在淬火時易產(chǎn)生變形。或形成裂紋此外，其淬火溫度范圍窄，在淬火時應(yīng)嚴格控制溫度。防止過熱、脫碳和變形合金工具鋼的淬硬性、淬透性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高，按用途大致可分為刃具、模具和量具用鋼3類。其中碳含量高的鋼(碳質(zhì)量分數(shù)大于0.80%)多用于制造刃具、量具和冷作模具，這類鋼淬火后的硬度在HRC60以上，且具有足夠的耐磨性;碳含量中等的鋼(碳質(zhì)量分數(shù) 0.35%~0.70%)多用于制造熱作模具，這類鋼淬火后的硬度稍低，為HRC50~55,但韌性良好。工具鋼制成工具經(jīng)熱處理后具有足夠高的硬度，如用于金屬切削加工的工具一般在HRC60以上。工具在高的切削速度和加工硬材料所產(chǎn)生高溫的受熱條件下，仍能保持高的硬度和良好的紅硬性。碳素工具鋼和合金工具鋼一般在180℃~250℃、高速工具鋼在600℃左右的工作溫度下，仍能保持較高的硬度。紅硬性對熱變形模具和高速切削刀具用鋼是非常重要的性能。
耐磨性
工具鋼具有良好的耐磨性，即抵抗磨損的能力。工具在承受相當(dāng)大的壓力和摩擦力的條件下，仍能保持其形狀和尺寸不變。
強度韌性
工具鋼具有一定的強度和韌性，使工具在工作中能夠承受負荷、沖擊、震動和彎曲等復(fù)雜的應(yīng)力，以保證工具的正常使用。
其他性能
由于各種工具的工作條件不同，工具用鋼還具有一些其他性能，如模具用鋼還應(yīng)具有一定的高溫力學(xué)性能、熱疲勞性、導(dǎo)熱性和耐磨腐蝕性能等