Werkzeugstahllegierungen sind Chromstähle mit hohem Kohlenstoffgehalt, die unterschiedliche Mengen an Molybdän, Kobalt und/oder Vanadium oder anderen Elementen enthalten. Bestimmte Werkzeugstähle sind so konstruiert, dass sie wiederholten hohen spezifischen Belastungen und Stößen bei Umgebungstemperatur standhalten und eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit aufweisen – daher der Name. Andere Materialien dieser Familie zeigen Stabilität bei erhöhten Temperaturen und wiederholt hohen Belastungen.
Werkzeugstähle werden typischerweise in einem geglühten Zustand geliefert, der das sehr harte Material erweicht, sodass es für den Gebrauch bearbeitet oder geformt werden kann. Nach der Bearbeitung wird das Material erneut wärmebehandelt, um die Zähigkeit und Festigkeit zu erhöhen.
Es stehen mehrere Klassen von Werkzeugstählen zur Verfügung, die je nach Umgebung und insbesondere unter Berücksichtigung der Temperatur ausgewählt werden. Dazu gehören Kaltarbeit, Heißarbeit und Hochgeschwindigkeit.
Kaltarbeitsstähle zeichnen sich durch Festigkeit, Schlagzähigkeit und Verschleißfestigkeit aus. Sie werden typischerweise bei Temperaturen verwendet, die 400 Grad F/200 Grad nicht überschreiten.
Warmarbeitsstähle vereinen Festigkeit, Schlagzähigkeit und Verschleißfestigkeit mit der Fähigkeit, bei höheren Temperaturen zu funktionieren.
Schnellarbeitsstähle bieten ebenfalls Festigkeit, Schlagzähigkeit und Verschleißfestigkeit und sind in der Lage, diese Eigenschaften in Umgebungen mit 1000 Grad F / 540 Grad beizubehalten.
