Hvilke funksjoner av legeringselementer i Tool Steel?

"Verktøyet stål" er betegnelsen som brukes for å beskrive noen av en rekke high-karbon stål, som når herdet eller varmebehandlet, utviser betydelig hardhet, styrke og slitasje-motstand. Legeringselementer, så som krom, vanadium, wolfram og molybden, tilsettes til verktøystål for å danne hardt, slitefast hardmetall-forbindelser som gjør stål stadig hardere og mer holdbare.

Karbon

Tilstedeværelsen av karbon, typisk ved en konsentrasjon på mellom 0,2 prosent og 1,3 vektprosent, er avgjørende for verktøystål. Karbon øker hardhet, strekkfasthet og motstand mot slitasje, men det minker duktilitet, bearbeidbarhet og seighet. Nivået av karbon i verktøystål kan justeres for å gi stålet visse egenskaper. For eksempel, avhengig vannherdende verktøystål med forholdsvis høyt karboninnhold - typisk mellom 0,7 prosent og 1,3 vektprosent - for sine nyttige egenskaper (primært slitasje-resistens) på bekostning av seighet.

krom

Krom tilsettes til verktøystål for å øke herdeevnen, varmeresistens og skjæreytelse. Krom kombinerer med karbonatomer i verktøystål under gløding - en prosess hvor stålet varmes opp og deretter avkjøles for å gjøre det mindre sprøtt - for å danne forskjellige typer av kromkarbider, avhengig av mengden av krom tilsatt. Verktøystål inneholder typisk mellom 4 og 12 prosent krom, basert på vekt.

vanadium

Opprinnelig, vanadium ble tilsatt til verktøystål for å fjerne urenheter og redusere mengden av nitrogen oppløst i grunnmassen av jernatomer. Imidlertid er det nå kjent at vanadium kombinerer med karbonatomer for å danne hårde, termisk stabile karbider, øker ikke bare den hardhet, slitestyrke og skjæreytelse av verktøystål, men også den letthet med hvilken det kan være falsk og hamret inn i formen. Legge for mye vanadium til verktøystål gjør det svært vanskelig å male.

Wolfram og molybden

På et atomært nivå, wolfram og molybden er like og produsere lignende resultater når det legges til verktøystål. Wolfram øker motstanden av verktøystål til mykning ved høye temperaturer (også kjent som "hot hardhet") og danner harde, slitesterke karbider; Molybden forbedrer egenskapene til herdbarhet og seighet. Molybden er mindre kostbart enn wolfram og blir ofte brukt som en erstatning for det, selv om varmebehandling av molybden verktøystål er vanskeligere enn det stål som omfatter wolfram. Verktøystål inneholder bare små mengder av wolfram eller molybden, typisk mellom 1 og 2 vektprosent.