Het koolstofgehalte is een primaire factor bij het bepalen van de hardheid, sterkte en slijtvastheid van gereedschapsstalen ronde staven . Gereedschapsstaal met een hoger koolstofgehalte, meestal ongeveer 0,5% tot 1,5%, is moeilijker en slijtvaster, waardoor ze ideaal zijn voor snijgereedschap, mallen en sterft. Koolstofstaal, zoals D2 en O1, worden veel gebruikt voor koude werktoepassingen waar hardheid voorop staat. Een toename van het koolstofgehalte kan echter leiden tot verminderde taaiheid, waardoor lagere koolstofstaals geschikter maakt voor het smeden van sterft of persgereedschap, waar weerstand tegen impact belangrijker is dan hardheid. S7 -gereedschapsstaal wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt voor gereedschappen die zware effecten moeten weerstaan.
Chroom is een kritisch legeringselement dat de hardheid, slijtvastheid en corrosieweerstand van stalen ronde staven van gereedschap verbetert. Het verbetert ook de hardbaarheid van het staal en zorgt voor een uniforme hardheid over het materiaal tijdens warmtebehandeling. Gereedschapsstaal met een hoger chroomgehalte, zoals D2 (koude werkgereedschapsstaal) en H13 (hot werkgereedschapsstaal), vertonen uitstekende weerstand tegen oxidatie en corrosie, waardoor ze geschikt zijn voor koude vorming en schimmels. De aanwezigheid van chroom verbetert ook de weerstand van de thermische vermoeidheid, wat cruciaal is voor gereedschap die worden onderworpen aan fluctuerende temperaturen bij operaties zoals gieten of smeden.
Molybdeen verbetert de sterkte op hoge temperatuur, slijtvastheid en hargelijkheid van gereedschapstaal. Door de structuur van het staal bij verhoogde temperaturen te stabiliseren, zorgt molybdeen ervoor dat het materiaal zijn sterkte en taaiheid behoudt, zelfs in extreme hitte. Deze eigenschap maakt molybdeen-rijk gereedschapsstaals zoals H11 en H13 ideaal voor het afsterven en smeedgereedschap, waar ze worden blootgesteld aan hoge temperaturen en stress. Molybdenum verhoogt ook de weerstand tegen thermische vermoeidheid, wat helpt bij het voorkomen van scheuren of vervorming onder fluctuerende warmtecondities. Als gevolg hiervan is het een essentieel element in hot werkgereedschapsstaals die worden gebruikt voor gieterijen en metaalbewerkingen.
Vanadium draagt bij aan verbeterde taaiheid, slijtvastheid en sterkte in gereedschapsstaals. Het verfijnt de korrelstructuur van het staal, waardoor het moeilijker en meer bestand is om te dragen onder zware belastingen of snelle bewerkingen. Vanadium-bevattende gereedschapsstaal, zoals M2 (high-speed staal), worden vaak gebruikt voor snijgereedschap, boren en freesnijders, omdat ze randretentie en hoge prestaties behouden tijdens snelle bewerking. Vanadium verbetert ook de hittebestendigheid van gereedschapsstaal, waardoor ze de verhoogde temperaturen kunnen weerstaan die worden aangetroffen in krachtige toepassingen zoals metaalknippen en slijpen.
Nikkel verbetert de taaiheid en ductiliteit, waardoor gereedschapstaal kan absorberen en het kraken weerstand kan absorberen. Het verbetert ook de corrosieweerstand, wat gunstig is voor hulpmiddelen die worden blootgesteld aan vocht of chemicaliën. Gereedschapsstaal met hogere nikkelinhoud, zoals S7, wordt vaak gebruikt in toepassingen die schokweerstand vereisen en het vermogen om zware impact te weerstaan zonder falen. Deze kenmerken maken nikkel-gelokt gereedschapsstaalsief ideaal voor persgereedschap, hamers, stoten en andere tools die worden blootgesteld aan dynamische laden en shock.
Wolfraam wordt toegevoegd aan gereedschapsstaal om de sterkte, hardheid en slijtvastheid op hoge temperatuur te vergroten. Het verbetert het vermogen van het gereedschapsstaal om de prestaties te behouden bij verhoogde temperaturen, wat essentieel is voor high-speed snij- en frezen. Gereedschapsstaal met wolfraam, zoals T1 (high-speed staal), worden gebruikt in bewerkingsgereedschap waar snel snijden aanzienlijke warmte genereert. Wolfraam verhoogt ook de weerstand tegen slijtage en slijtage, waardoor het ideaal is voor hulpmiddelen die worden gebruikt in toepassingen met continu contact met hoge snelheid, zoals boren en zaagbladen. 3
