Conținutul de carbon este un factor principal în determinarea durității, rezistenței și rezistenței la uzură bare rotunde din oțel de unelte . Oțelurile cu unelte cu un conținut mai mare de carbon, de obicei în jur de 0,5% până la 1,5%, sunt mai grele și mai rezistente la uzură, ceea ce le face ideale pentru tăierea uneltelor, matrițelor și matrițelor. Oțelurile cu conținut ridicat de carbon, cum ar fi D2 și O1, sunt utilizate pe scară largă pentru aplicații de lucru la rece, unde duritatea este primordială. Cu toate acestea, o creștere a conținutului de carbon poate duce la o duritate redusă, ceea ce face ca oțelurile cu carbon mai mici să fie mai potrivite pentru forjarea matrițelor sau instrumentelor de presă, unde rezistența la impact este mai importantă decât duritatea. De exemplu, oțelul de instrumente S7 este adesea utilizat pentru instrumentele care trebuie să reziste la impacturi grele.
Cromul este un element critic de aliere care îmbunătățește duritatea, rezistența la uzură și rezistența la coroziune a barelor rotunde din oțel. De asemenea, îmbunătățește întărirea oțelului, asigurând o duritate uniformă pe material în timpul tratamentului termic. Oțelurile de scule cu un conținut mai mare de crom, cum ar fi D2 (oțel cu instrumente de lucru la rece) și H13 (oțel cu instrument de lucru la cald), prezintă o rezistență excelentă la oxidare și coroziune, ceea ce le face potrivite pentru formarea rece și la fabricarea de mucegai. Prezența cromului îmbunătățește, de asemenea, rezistența la oboseală termică, ceea ce este crucial pentru instrumentele supuse temperaturilor fluctuante în operațiuni precum turnarea sau forjarea.
Molybdenum îmbunătățește rezistența la temperatură ridicată, rezistența la uzură și întărirea oțelului de unelte. Prin stabilizarea structurii oțelului la temperaturi ridicate, molibdenul asigură că materialul își păstrează rezistența și duritatea, chiar și la căldură extremă. Această proprietate face oțeluri de instrumente bogate în molibden, cum ar fi H11 și H13, ideale pentru instrumente de turnare și forjare, unde sunt expuse la temperaturi și stres ridicat. De asemenea, molibdenul crește rezistența la oboseala termică, ceea ce ajută la prevenirea fisurilor sau a deformării în condiții de căldură fluctuante. Drept urmare, este un element esențial în oțelurile cu instrumente de lucru la cald utilizate pentru turnătorii și operațiunile de prelucrare a metalelor.
Vanadiul contribuie la o rezistență îmbunătățită, rezistență la uzură și rezistență în oțelurile de scule. Rafinează structura de cereale a oțelului, ceea ce face mai dur și mai rezistent să se poarte sub sarcini grele sau operațiuni de mare viteză. Oțelurile de instrumente care conțin vanadiu, cum ar fi M2 (oțel de mare viteză), sunt utilizate în mod obișnuit pentru unelte de tăiere, exerciții și tăieturi de frezare, deoarece mențin retenția de margine și performanțe ridicate în timpul prelucrării de mare viteză. De asemenea, vanadiul îmbunătățește rezistența la căldură a oțelurilor de scule, permițându-le să reziste la temperaturile ridicate întâlnite în aplicații de înaltă performanță, cum ar fi tăierea și măcinarea metalelor.
Nichelul îmbunătățește duritatea și ductilitatea, permițând oțelului sculei să absoarbă impactul și să reziste la fisurare. De asemenea, îmbunătățește rezistența la coroziune, ceea ce este benefic pentru instrumentele expuse la umiditate sau substanțe chimice. Oțelurile de scule cu un conținut mai mare de nichel, cum ar fi S7, sunt utilizate în mod obișnuit în aplicațiile care necesită rezistență la șoc și capacitatea de a rezista la un impact greu fără eșec. Aceste caracteristici fac oțelurile de instrumente aliate cu nichel ideal pentru instrumente de presă, ciocane, pumni și alte instrumente expuse la încărcare și șoc dinamic.
Tungstenul este adăugat la oțelurile de scule pentru a crește rezistența la temperatură ridicată, duritatea și rezistența la uzură. Îmbunătățește capacitatea de oțel al instrumentului de a menține performanța la temperaturi ridicate, ceea ce este esențial pentru operațiunile de tăiere și frezare de mare viteză. Oțelurile de scule cu tungsten, cum ar fi T1 (oțel de mare viteză), sunt utilizate în instrumentele de prelucrare, unde tăierea rapidă generează căldură substanțială. Tungstenul crește, de asemenea, rezistența la abraziune și uzură, ceea ce o face ideală pentru instrumentele utilizate în aplicațiile cu contact continuu de mare viteză, cum ar fi exerciții și lame de ferăstrău.
