Unlegierte Werkzeugstähle

Es gibt drei primäre Eigenschaften von Werkzeugstahl. Sie sind Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit. Diese drei Eigenschaften sind dem Werkzeugstahl eigen. Die Härte ist eine weitere Eigenschaft des Werkzeugstahls, die durch den Wärmebehandlungsprozess entwickelt wird.

Zähigkeit ist die Fähigkeit des Stahls, Rissen, Absplitterungen oder Brüchen zu widerstehen. Die Zähigkeit wird normalerweise in Fuß-Pfund Energie gemessen, die zum Brechen des Stahls erforderlich ist. Die Prüfung wird normalerweise auf einer Charpy-V-Kerben-Prüfmaschine durchgeführt. Stahl in seiner einfachsten Form ist sehr zäh. Wenn Legierungsanteile hinzugefügt werden, verliert der Stahl einen Teil seiner Zähigkeit. Niedrig legierte Stahlsorten haben eine bessere Zähigkeit als höher legierte Stahlsorten.

Ein Werkzeug ist in ständiger Bewegung, entweder gegen ein anderes Werkzeug oder gegen ein anderes Arbeitsmaterial. Diese ständige Bewegung kann die Oberfläche des Werkzeugs verschleißen. Das Werkzeug muss eine gewisse Verschleißfestigkeit aufweisen. Verschleißfestigkeit ist die Fähigkeit des Stahls, der Erosion zu widerstehen. Die Verschleißfestigkeit von Werkzeugstahl wird durch die Anwesenheit von Karbiden erreicht. Chrom, Molybdän, Wolfram und Vanadium sind die vier karbidbildenden Elemente, die man gewöhnlich in Werkzeugstählen findet. Sie sind in der Reihenfolge der Härte der Karbide, die sie bilden, aufgeführt. Ein Werkzeugstahl mit Vanadiumkarbiden sollte also eine höhere Verschleißfestigkeit aufweisen als ein Werkzeugstahl mit der gleichen Menge an Chromkarbiden. Viele Werkzeugstahlsorten haben mehr als eine Art von Karbid, um die anderen Eigenschaften auszugleichen. Die Prüfung der Verschleißfestigkeit ist nicht standardisiert, aber die Sorten werden immer im Verhältnis zueinander verglichen.