碳素工具钢简称碳工钢，基本上都是优质钢或高级优质钢。各牌号碳工钢淬火加热温度大体相同，因而淬火后的硬度基本相同，均为 62 HRC 左右。随着牌号的增大，钢中的含碳量增多，钢的耐磨性增加，而塑性、韧性则有所降低。

GB/T 1298—2008规定了碳工钢的牌号、化学成分及退火态硬度，见表6.6。牌号后加“A”者为高级优质钢。其S、P的含量分别为wS≤0.02%，wP≤0.030%。

表6.6　碳工钢的牌号及化学成分、退火态硬度及应用（摘自GB/T 1298—2008）

T7～T8钢，韧、塑性较好，用于中硬度、较高韧性的工具，如凿子、石钻等；T9、T10、T11钢用于中韧性、高硬度的工具，如钻头、丝锥、车刀等；T12、T13钢有极高的硬度与耐磨性，但韧性低，用于量具、锉刀、精车刀等。

碳工钢容易锻造及切削加工，价格便宜。但碳工钢的红硬性差，当工作温度≥250 °C时，硬度和耐磨性迅速下降；碳工钢的淬透性低，淬火临界直径φ＜10 mm ，不能用作大尺寸的刃具；淬火时，碳工钢的变形及开裂倾向大。

碳工钢一般锻造性较好，锻压比一般要大于 4，终锻温度Acm以下800 °C较适宜。热加工后应快速冷至600～700 °C后再缓冷，以避免析出粗大或网状碳化物。

碳工钢的预先热处理一般采用球化退火处理。具体的工艺参数为：(www.daowen.com)

T7～T9钢：加热至750～770 °C，保温2～4 h，冷至650～680 °C等温4～6 h。

T10～T13钢：加热至740～750 °C，保温2～4 h，冷至680～700 °C等温4～6 h。球化退火后的组织为粒状珠光体。

碳素工具钢应在淬火及低温回火后使用。

碳素工具钢正常淬火温度为A1c＋30～50 °C，属于不完全淬火，淬火后的组织为马氏体＋残余奥氏体＋未溶碳化物。各牌号碳工钢的淬火加热温度及淬火后的硬度见表6.7。对于工具钢，淬火时过热会使晶粒长大，奥氏体中溶入过多的碳化物，在冷却过程中极易沿晶界析出，将引起强度及塑性剧烈下降，是非常有害的。

碳素工具钢淬火以后内应力很大，容易开裂。为此，碳工钢在淬火后应立即进行回火。碳素工具钢的回火温度范围见表 6.7。具体回火温度视硬度要求而定，硬度高，回火温度用下限，硬度低，回火温度用上限。回火时间一般为1～2 h，若回火时间过短，淬火应力消除不足，往往在随后磨削时产生裂纹。回火后的组织为回火马氏体＋残余奥氏体＋碳化物。

表6.7　碳素工具钢的淬火加热温度、回火温度及硬度