Hvad er værktøjsstål – definitionVærktøjsstål hører til gruppen af højstyrkestål med særlige egenskaber, som anvendes til fremstilling af forskellige typer værktøj, herunder skærende værktøj, forme, matricer, knive, bor, tænger samt værktøj til varmebehandling og formning. Værktøjsstål kendetegnes først og fremmest ved høj hårdhed, slidstyrke og evnen til at bevare sine egenskaber ved høje temperaturer.Værktøjsstål til varmt arbejde er ideelt til værktøj, der udsættes for hyppige og pludselige temperaturændringer. Disse ståltyper klarer sig også meget godt ved høje tryk og slid. Middellegerede stål udmærker sig ved god varmeledningsevne, hvilket mindsker tendensen til revnedannelse. Denne type stål anvendes først og fremmest til fremstilling af ambolte til presser og driftssikre smedematricer. Højlegerede stål anvendes derimod hovedsageligt til matricer til presser og forme til trykstøbning. Ved fremstilling af sådant værktøj er kontakttiden med det varme materiale forholdsvis lang.Værktøjsstål kendetegnes ved meget høj hårdhed (selv over 60 HRC), hvilket gør, at værktøj fremstillet af det klarer sig særdeles godt ved bearbejdning af materialer. Legerede værktøjsstål sikrer tilstrækkelig sejhed, brudstyrke og høj modstand mod slid. Værktøjet kan bevare sine brugsegenskaber selv ved meget stor friktion, hvor der optræder høje fladetryk. Blandt de største fordele kan nævnes god hærdbarhed og høj modstand mod udblødning ved høje temperaturer.De mest populære typer værktøjsstålHvis vi ser på værktøjets overfladetemperatur, kan man skelne mellem legerede værktøjsstål til kold- og varmt arbejde. Hvis værktøjet skal arbejde ved temperaturer under 200 °C, anvendes legerede stål til kold arbejde. Ved højere temperaturer anvendes stål til varmt arbejde. Der findes også ulegerede værktøjsstål, som er beregnet til kold arbejde. Man skelner i dag mellem seks kvaliteter af ulegeret værktøjsstål, der adskiller sig ved deres kulstofindhold (C45U, C70U, C80U, C90U, C105U, C120U). Til de mest populære kvaliteter af værktøjsstål til varmt arbejde hører blandt andet: 1.2367/X38CrMoV5-3 WNL/1.2713/55NiCrMoV6 WLV/1.2365/32CrMoV12-28 WCLV/1.2344/X40CrMoV5-1 WCL/1.2343/X37CrMoV5-1Hvilken sammensætning har værktøjsstål til varmt arbejde?Det vigtigste grundstof i alle værktøjsstål er naturligvis kulstof, som har størst indflydelse på stålets hårdhed. Værktøjsstål er som regel højkulstofstål. Middelkulstofstål anvendes kun til værktøj, der kræver betydeligt højere modstand mod dynamiske belastninger. Ud over kulstof indeholder værktøjsstål også en række legeringselementer. Det drejer sig især om karbiddannende grundstoffer: Mo, Cr, W, V. Ved varmebehandling (hærdning og anløbning) kan disse grundstoffer reagere med kulstof. Hovedformålet med legeringselementerne er at øge slidstyrken og forbedre hærdbarheden. Takket være legeringselementerne kan man også forbedre modstanden mod udblødning ved høje temperaturer, hvilket gør det muligt at bevare en meget høj hårdhed selv ved meget høje temperaturer. Ved øget hærdbarhed kan man desuden anvende mindre intensive kølemedier. På den måde kan man reducere spændinger og begrænse forekomsten af såkaldte hærdesprækker.Anvendelse af ulegerede værktøjsstålUlegerede stål anvendes først og fremmest til fremstilling af håndværktøj med simple former. Af stål med lavere kulstofindhold fremstilles blandt andet driftssikkert slagværktøj (hamre, klippeværktøjer, mejsler, økser, skæreværktøj osv.). Ulegerede stål med højt kulstofindhold bruges derimod til værktøj til bearbejdning af metaller ved lav skærehastighed (gevindbakker, bor, fræsere, snitbakker osv.).Værktøjsstål til kold arbejdeStål til kold arbejde har i modsætning til ulegerede stål øget hærdbarhed. I praksis betyder det, at de kan bruges til fremstilling af værktøj med langt mere komplekse former. Den forhøjede slidstyrke sikres af fine carbider af grundstoffer som fx Mo, V, W og Cr. Stål med lavere kulstofindhold har høj slagstyrke og egner sig derfor fremragende til produktion af mejsler og dornværktøj. Stål med højt kulstofindhold anvendes derimod til værktøj med ret komplekse former (valser til valseværker, skæreplader, træk-ringe osv.).