Tööriistateras viitab mitmesugustele süsinik- ja legeerterastele, mis sobivad eriti hästi tööriistade valmistamiseks. Selle sobivus tuleneb selle erilisest kõvadusest, kulumis- ja deformatsioonikindlusest ning võimest hoida oma lõikeserva kõrgel temperatuuril. Seetõttu sobivad tööriistaterased kasutamiseks muude materjalide vormimisel.
Tööriistateraseid on kuus rühma: vesikarastavad, külmad tööriistaterased, põrutuskindlad, kiir-, kuumtöötlemis- ja eriotstarbelised/plastmassist vormiterased. Valitava rühma valik sõltub maksumusest, töötemperatuurist, nõutavast pinna kõvadusest, tugevusest, põrutuskindlusest ja tugevusnõuetest. Mida karmimad on kasutustingimused (kõrgem temperatuur, abrasiivsus, söövitavus, koormus), seda suurem on sulamisisaldus ja sellest tulenevalt tööriistaterase jaoks vajalik karbiidide hulk.
1. Veekarastusrühm
Nimetatud selle olulise omaduse tõttu, et seda tuleb vees karastada. See tööriistateraste rühm on sisuliselt kõrge süsinikusisaldusega tavaline teras. Seda kasutatakse sageli selle madala hinna tõttu.
W-rühma tööriistateras on oma nime saanud selle olulise omaduse järgi, et see peab olema veega karastatud. Rühma W teras on sisuliselt sile kõrge süsinikusisaldusega teras. Seda tööriistaterase rühma kasutatakse teistega võrreldes kõige laialdasemalt selle madala hinna tõttu. Need sobivad hästi väikeste osade ja rakenduste jaoks, kus ei esine kõrgeid temperatuure; üle 150 kraadi (302 kraadi F) hakkab see märgatavalt pehmenema. Nende karastatavus on madal, seetõttu peavad W-rühma tööriistaterased läbima kiire karastamise, mis nõuab vee kasutamist. Need tööriistaterased võivad saavutada kõrge kõvaduse (suurem kui HRC 66) ja on teiste tööriistaterastega võrreldes üsna rabedad. W-teraseid müüakse siiani, enamasti vedrudeks, kuid neid kasutatakse palju vähem kui 19. sajandil ja 20. sajandi alguses. See on osaliselt tingitud sellest, et W terased deformeeruvad ja lõhenevad karastamise ajal palju rohkem kui õli- või õhuga karastatud terased.
2. Külmtöörühm
See on kolme tööriistaterase rühm: õliga karastatud, õhuga karastatud ja suure süsinikusisaldusega kroomisisaldusega teras. Selle rühma terastel on kõrge karastatavus ja kulumiskindlus ning keskmise tugevusega. Neid kasutatakse sageli suurte osade või osade tootmisel, millel on karastamise korral minimaalne moonutusnõue.
Nii õli- kui ka õhuga kustutamine vähendavad moonutusi ja suurenenud pinget, mis on põhjustatud kiirest vees kustutamisest, mistõttu on pragunemise tõenäosus väiksem.
2.1. õli kõvenemine
Väga levinud õliga karastusteras on O1 teras. See on väga hea külmtöötlemise teras ja sellest saab ka väga häid nuge ja kahvleid. Seda saab karastada kuni umbes 57-61 HRC-ni.
2.2. õhus kõvenemine
Esimene õhkkarastav tööriistateras oli mushetteras, mida tol ajal tunti õhus karastamise terasena.
Kaasaegseid õhkkarastavaid teraseid iseloomustab nende kõrge kroomisisalduse tõttu madal moonutus kuumtöötlemisel. Nende töödeldavus on hea ning neil on tasakaal kulumiskindluse ja sitkuse vahel (st D ja löögikindla klassi vahel).
23. Kõrge süsiniku-kroomi sisaldus,
2.3.1. Tüüp D
Tüüp D, mis kuulub külmtöötlemise tööriistateraste klassi, sisaldab 10–13 protsenti kroomi. Need terased säilitavad oma kõvaduse kuni temperatuurini 425 kraadi (797 kraadi F). Nende tööriistateraste levinumad rakendused on sepistamisstantsid, survevaluplokid ja tõmbestantsid. Kõrge kroomisisalduse tõttu peetakse mõnda D-tüüpi tööriistaterast tavaliselt roostevabaks või poolroostevabaks, kuigi nende korrosioonikindlus on väga piiratud, kuna enamik kroomi- ja süsinikkomponente sadestub karbiidide kujul.
D2 tööriistateras on väga kulumiskindel, kuid mitte nii tugev kui madalama legeerteras. D2 mehaanilised omadused on kuumtöötlemise suhtes väga tundlikud. Seda kasutatakse laialdaselt lõiketerade, höövliterade ja tööstuslike lõikeriistade tootmiseks; mõnikord kasutatakse noaterade jaoks.
| TO | A2–A10 | Õhkkarastus, keskmised sulamid |
| D. | D2–D7 | Kõrge süsiniku ja kroomi sisaldus |
| KAS | O1–O7 | Õliga karastatud, madala süsinikusisaldusega |
2.3.2. Tüüp 1.2767
ISO 1.2767, tuntud ka kui DIN X 45 NiCrMo 4, AISI 6F7 ja BS EN 20 B, on õhu käes kõvenev tööriistateras, mille peamiseks legeerelemendiks on nikkel. Sellel on hea sitkus, stabiilsed terad ja see on väga poleeritav. Seda kasutatakse peamiselt stantside jaoks kõrge pingega plastist survevalurakendustes. Muud rakendused on lõikestantsid, sepistamisstantsid ja tööstuslikud terad.
Järgmised teraseklassid kuuluvad samuti külmtöötlusterase rühma.
| AISI kood | AISI nimetus | Tööriistaterase tüüp |
| W | W1 kuni W7 | Suure süsinikusisaldusega veega karastatud teras |
| W1A–1B | Süsinik | |
| 2.–3 | Süsinikvanadium | |
| 4–5 | Süsinikroom | |
| w7 | Süsinikroom Vanaadium |
3. Löögikindlusgrupp
Sellel klassil on kõrge löögikindlus ja hea karastamine. See on loodud nii madalatel kui ka kõrgetel temperatuuridel põrutustele vastupidavaks. Sellel on ka väga kõrge löögikindlus ja suhteliselt madal kulumiskindlus.
Karbiidisulamid tagavad vajaliku kulumiskindluse, karastatavuse ja kuumtöötlemise omadused. Sellel teraserühmal on väga kõrge löögikindlus ja suhteliselt madal kulumiskindlus ning see võib saavutada suhteliselt kõrge kõvaduse (HRC 58/60). USA-s on sitkus tavaliselt 1–2 protsenti räni ja 0,5-1 protsenti molübdeeni. Euroopas sisaldavad löökterased tavaliselt 0,5–0,6 protsenti süsinikku ja umbes 3 protsenti niklit. Niklit 1,75–2,75 protsenti kasutatakse endiselt mõnes kõrgtugevas madala legeeritud (HSLA) ja põrutusterases, nagu L6, 4340 ja Rootsi saeteras, kuid see on suhteliselt kallis. Selle kasutamise näide on tungraua puuriterade tootmine.
4. Kiire grupp
T- ja M-tüüpi tööriistateraseid kasutatakse lõikeriistade jaoks, kus on vaja säilitada tugevust ja kõvadust kõrgetel temperatuuridel.
Kiirteras (HSS või HS) on tööriistateraste alamhulk, mida tavaliselt kasutatakse puuriterades ja lõiketööriistades. Kasutatakse sageli mootorsaelehtedel ja puuriteradel. See on parem vanematest kõrge süsinikusisaldusega tööriistaterastest, mida kasutati laialdaselt kuni 1940. aastateni, kuna see talub kõrgemaid temperatuure ilma oma tuju (kõvadust) kaotamata. See omadus võimaldab HSS-il lõigata kiiremini kui kõrge süsinikusisaldusega teras, sellest ka nimi kiirteras. Toatemperatuuril on üldiselt soovitatava kuumtöötluse korral HSS-klassidel tavaliselt kõrge kõvadus (üle HRC60) ja kulumiskindlus (mis on üldiselt seotud HSS-is tavaliselt kasutatava volframi ja vanaadiumi sisaldusega) võrreldes süsiniku ja tavaliste tööriistaterastega.
| m | M1, M7, M10 | Molübdeen |
| M30, M33, M34, M42, M43, M46, M47 | Molübdeen, koobalt | |
| M2, M3, M4 | Molübdeen, volfram | |
| M6, M15, M35, M36< M41, M44, M45 | Molübdeen, volfram, koobalt | |
| sina | T1, T2, T3, T7, T9 | Volfram |
| T4, T5, T6, T8, T15 | volfram, koobalt |
5. Kuum töörühm
Rühma H tööriistaterased töötati välja spetsiaalselt selleks, et säilitada tugevust ja kõvadust pikaajaliste kõrgendatud temperatuuride käes.
Kuumtöödeldud terased on teraste rühm, mida kasutatakse materjalide lõikamiseks või vormimiseks kõrgel temperatuuril. Rühma H tööriistaterased töötati välja tugevuse ja kõvaduse säilitamiseks pikaajalisel kõrgendatud temperatuuriga kokkupuutel. Need tööriistaterased on madala süsinikusisaldusega ja keskmise kuni kõrge sulamiga, mis tagavad hea kõvaduse ja kuumakindluse ning hea kulumiskindluse tänu märkimisväärsele hulgale karbiidile. Terased H1 kuni H19 põhinevad 5% kroomisisaldusel; H20 kuni H39 põhinevad 9-18 protsendil volframisisaldusel ja 3-4 protsendil kroomisisaldusel; H40 kuni H59 põhinevad molübdeenil.
| h | H10, H11, H12, H13 | kroom, molübdeen |
| H14, H16, H19, H23 | kroom, volfram | |
| H20, H21, H22, H24, H25, H26 | Volfram | |
| H15, H41, H42, H43 | Molübdeen |
6. Eriotstarbeline rühm / Plastic Mold Steel
P-tüüpi tööriistateras on plastvormiteraste lühend. Need on kavandatud vastama tsingi survevalu ja plastist survevaluvormide nõuetele. Levinud teraseklassid nagu P20, 420 jne.
L-tüüpi tööriistateras on lühike eriotstarbelise madala legeeritud tööriistaterase jaoks. L6 on äärmiselt karm.
F-tüüpi tööriistateras on vees karastatud ja kulumiskindlam kui W-tüüpi tööriistateras.
| F | F1 | Suure süsinikusisaldusega, madala sulamisisaldusega |
| F2, F3 | Volfram | |
| L | L1, L3, L7 | Süsinik > 0,65 protsenti , kroom |
| L2 | Süsinik<0,65%, Cromo | |
| L6 | Süsinik > 0,65 protsenti, nikkel | |
| S | S1, S3 | Volfram |
| S2, S4, S5, S6 | Räni | |
| S7 | Chrome | |
| P | P1- lk 20, lk 21 | Madala süsinikusisaldusega vormiteras |
Tööriistaterased on metallurgiliselt "puhtad" kõrglegeeritud terased, mida sulatatakse suhteliselt madalatel temperatuuridel elektriahjudes ja mille valmistamisel pööratakse erilist tähelepanu homogeensusele. Neid saab täiendavalt rafineerida argooni/hapniku dekarburiseerimise (AOD), vaakummeetodite või räbu rafineerimise (ESR) abil. Seetõttu on tööriistaterased sageli ette nähtud ülitugevate või kulumiskindlate kriitiliste rakenduste jaoks. Kõrge legeersisalduse tõttu tuleb tööriistaterased rahuldavate vardatoodete saamiseks hoolikalt valtsida või sepistada.
Parimate omaduste väljatöötamiseks töödeldakse tööriistateraseid alati kuumtöödeldud. Kuna osad võivad kuumtöötlemisel moonduda, tuleb täppisosad pooltöödelda, kuumtöödelda ja seejärel viimistleda. Vedeliku karastamise ajal tekivad suure tõenäosusega tõsised moonutused, seega tuleks valida sulam, mis tagab vajalikud mehaanilised omadused kõige väiksema karastusega.
Kui vajate tööriistateraseid või teil on tööriistateraste kohta küsimusi, jätke kommentaar või võtke meiega igal ajal ühendust.
