Hiilipitoisuus on ensisijainen tekijä määritettäessä kovuus, lujuus ja kulumiskestävyys Työkaluteräs pyöreät palkit . Työkaluteräkset, joilla on korkeampi hiilipitoisuus, ovat tyypillisesti noin 0,5%-1,5%, ovat kovempia ja kulutuskestävämpiä, mikä tekee niistä ihanteellisia työkalujen, muottien ja kuolemien leikkaamiseen. Korkean hiilen teräksiä, kuten D2 ja O1, käytetään laajasti kylmissä työsovelluksissa, joissa kovuus on ensiarvoisen tärkeää. Hiilipitoisuuden lisääntyminen voi kuitenkin johtaa vähentyneeseen sitkeyteen, mikä tekee alhaisemman hiilen teräksestä sopivimmaksi muottien tai puristustyökalujen kanssa, joissa iskunkestävyys on tärkeämpää kuin kovuus. Esimerkiksi S7 -työkaluterästä käytetään usein työkaluihin, joiden on kestävä raskaita iskuja.
Kromi on kriittinen seostuselementti, joka parantaa työkaluteräksen pyöreiden palkkien kovuutta, kulutuskestävyyttä ja korroosionkestävyyttä. Se parantaa myös teräksen kovettuvuutta ja varmistaa materiaalin yhtenäisen kovuuden lämmönkäsittelyn aikana. Työkaluteräkset, joissa on korkeampi kromipitoisuus, kuten D2 (kylmä työtyökalut) ja H13 (kuuma työtyökalut), osoittavat erinomaista hapettumis- ja korroosionkestävyyttä, mikä tekee niistä sopivia kylmän muodostumiseen ja homeiden tekoon. Kromin läsnäolo lisää myös lämpöväsymysvastusta, mikä on ratkaisevan tärkeä työkaluille, jotka ovat altistuneet vaihteleville lämpötiloille, kuten valu tai taonta.
Molybdeeni parantaa työkalun teräksen korkean lämpötilan lujuutta, kulutuskestävyyttä ja kovettuvuutta. Vakauttamalla teräksen rakenne kohonneissa lämpötiloissa, molybdeeni varmistaa, että materiaali säilyttää lujuuden ja sitkeyden, jopa äärimmäisessä kuumuudessa. Tämä ominaisuus tekee molybdeenirikkaista työkaluteräksistä, kuten H11 ja H13, jotka ovat ihanteellisia muotinvalu- ja taontatyökaluihin, joissa ne ovat alttiina korkeille lämpötiloille ja stressille. Molybdeeni lisää myös lämpöväsymyksenkestävyyttä, mikä auttaa estämään halkeilua tai muodonmuutoksia vaihtelevissa lämpöolosuhteissa. Seurauksena on, että se on olennainen osa valimoissa ja metallintyöstötoimenpiteissä käytetyissä kuumissa työkaluteräksissä.
Vanadiumi edistää työkaluterästen parempaa sitkeyttä, kulumiskestävyyttä ja voimaa. Se tarkentaa teräksen viljarakennetta, mikä tekee siitä kovemman ja kestävämmän kuluneen raskaiden kuormitusten tai nopean toiminnan alla. Vanadiiumia sisältäviä työkaluteräksiä, kuten M2 (nopea teräs), käytetään yleisesti työkalujen, poran ja jauhamisleikkurien leikkaamiseen, koska ne ylläpitävät reunan pidättämistä ja korkeaa suorituskykyä nopean koneistuksen aikana. Vanadiumi parantaa myös työkaluterästen lämmönkestävyyttä, jolloin ne kestävät korkean suorituskyvyn sovelluksissa, kuten metallileikkaus ja hionta, kohonneita lämpötiloja.
Nikkeli parantaa sitkeyttä ja sitkeyttä, jolloin työkaluteräs voi absorboida iskuja ja vastustaa halkeilua. Se parantaa myös korroosionkestävyyttä, mikä on hyödyllistä kosteudelle tai kemikaalille alttiille työkaluille. Työkaluteräksiä, joissa on korkeampi nikkelipito Nämä ominaisuudet tekevät nikkeli-seostetuista työkaluteräksistä, jotka ovat ihanteellisia puristustyökaluille, vasaroille, lyönteille ja muille työkaluille, jotka ovat alttiina dynaamiselle kuormitukselle ja iskulle.
Volframi lisätään työkaluteräsiin korkean lämpötilan lujuuden, kovuuden ja kulutuskestävyyden lisäämiseksi. Se parantaa työkalun teräksen kykyä ylläpitää suorituskykyä kohonneissa lämpötiloissa, mikä on välttämätöntä nopean leikkaus- ja jauhamisoperaatioiden kannalta. Työkaluteräksiä, joissa on volframi, kuten T1 (nopea teräs), käytetään koneistustyökaluissa, joissa nopea leikkaus tuottaa huomattavaa lämpöä. Volframi lisää myös kulutuksen ja kulumisen vastustuskykyä, mikä tekee siitä ihanteellisen työkaluille, joita käytetään jatkuvan nopean kosketuksen sovelluksissa, kuten porat ja sahaterät.
