استیل یا فولاد ابزاری دارای مقادیر بیشتری از کربن و دیگر عناصر آلیاژی نسبت به دگیر انواع فولاد است که خصوصیات فیزیکی آن را تقویت می کند و آنها برای مصارف گوناگونی مناسب می سازد. 

ابزاری های برش، بادامک، دای (Die)، چاک (Chuck)، بلوک، گیج (Gage) و سر مته نمونه ای از مواردی هستند که در آنها از تول استیل (Tool steel) استفاده می گردد. همانطور که مصارف متنوعی از این آلیاژ وجود دارد، گرید های متنوعی نیز از آن موجود است. گروهی از این گرید های این آلیاژ موسوم به فولاد های سرد کاری شده هستند و شامل فولاد های سخت شده با آب، روغن و هوا می باشند. 

انواع دیگری از گرید های این آلیاژ از جمله گرید های تندبر، مخصوص استفاده در ابزار های برشی که با سرعت بالا کار می کنند و در معرض اصطکاک بسیار زیادی هستند، نیز وجود دارند. فولاد گرم کاری شده و فولاد مقاوم به شوک نیز موجود است. بنابراین به این دلیل که این آلیاژ تعداد زیادی گرید دارد، باید یک سری معیار برای خرید را در نظر بگیرید، تا گرید مناسب فولاد ابزاری را خریداری نمایید. 

6 نکته مهم انتخاب فولاد ابزاری

1. آیا ابزار قرار است تا در معرض ضربه های سنگین قرار بگیرد؟ 

فولاد های ابزاری، معمولاً سخت و شکننده هستند. وقتی ضربه بر روی چنین موادی وارد شود، امکان دارد تا ایجاد شکاف و ترک نماید. گرید های مقاوم به شوک و ضربه، برای ایستدگی در برابر فشار ناشی از ضربه طراحی شده و چقرمگی (Toughness) بالاتری نسبت به دیگر گرید های دارند. البته افزایش چقرمگی، کاهش سختی و مقاومت به سایش را برای این نوع فولاد، نسبت به گرید های دیگر فولاد ابزاری در بر خواهد داشت. بنابراین، باید زمانی از فولاد ابزاری مقاوم به ضربه استفاده شود که قرار است تا ابزار مورد نظر در معرض ضربه هایی سنگین و ناگهانی قرار گیرد. از جمله گرید های فولاد ابزاری که به ضربه مقاوم هستند، گرید های S1، S2 و S5 هستند. از این فولاد معمولاً در ساخت قیچی، چکش و اسکنه استفاده می گردد. 

 2. آیا می خواهید در دمای بالا از ابزار استفاده نمایید؟

 دمای بالا می تواند خصوصیات مکانیکی فولاد را تغییر دهد. این موضوع به خصوص برای فولاد ابزاری صادق است، به دلیل اینکه از قبل بر روی بسیاری از آنها عملیات حرارتی انجام شده و اگر دوباره داغ شوند، اثرات عملیات های قبلی از بین می روند. فولاد ابزاری گرم کاری شده زمانی که در یک پروژه با گرمای بالا سروکار داشته باشیم، بسیار به کار می آیند. دلیل مناسب بودن این گرید از فولاد ابزاری این است که در مواجه با حرارت بالا، خیلی سخت تر سختی و مقاومت به سایش خود را از دست می دهند. این ویژگی فولاد ابزار گرم کاری شده به دلیل وجود مقادیر بالای تنگستن و مولیبدن در آن می باشد. فولاد ابزار H12، H13 و H19 نمونه هایی از گرید های این آلیاژ هستند. در تولید دای و قیچی های برش گرم از این نوع فولاد استفاده می گردد.

3. آیا می خواهید از ابزار برای برش با سرعت بالا استفاده نمایید؟ 

بعضی از ابزار ها چنان سریع حرکت می کنند که منجر به ایجاد گرمای بسیار زیادی شده و این گرما فولاد ابزاری را تحت تاثیر قرار می دهد. در رابطه با گرم شدن فولاد، دو مسئله مطرح است. مسئله اول، گرم شدن و در نتیجه کاهش سختی و مقاومت به سایش فولاد می باشد. مسئله دوم این است که به دلیل چرخش سریع ابزار در مدتی کوتاه، ساییدگی در آن خیلی سریع رخ می دهد. برای چنین مواردی باید از فولاد ابزار تندبر استفاده نمود. این آلیاژ به گونه ای طراحی شده است که نه تنها در دمای زیاد دچار کاهش سختی و مقاومت به ساییدگی نشده بلکه مقاومت به ساییدگی آن به گونه ای افزایش یافته که با چرخش سریع در زمان کم، به سرعت دچار فرسایش نگردد. فولاد ابزار T1، M7 و M42 از گرید های تندبر بوده و برای ساخت سر مته، تیغه های برش و اجزای پمپ به کار می روند. 

4. چه مقدار هزینه می خواهید بپردازید؟ 

برای تولید با هزینه کم، فولاد ابزار که در آن عناصر آلیاژی مختلف به کار رفته باشد، ممکن است مناسب نباشد. فولاد های سخت شونده با آب، دارای هزینه مناسب و خواص مکانیکی مناسب هستند. آنها دارای مقادیر بالاتری از کربن بوده اما عناصر آلیاژی دیگر یا به مقادیر کمتر و یا اصلاً در آنها به کار نرفته است. برای تولید، به سرعت با آب کوئنچ شده تا ریزساختار هایی سخت اما شکننده را تشکیل دهند. این نوع فولاد به سایش مقاوم است و گرید های W1، W2 و W3 نمونه هایی از این نوع فولاد ابزاری هستند. معمولاً از آنها برای مصارفی با بودجه پایین که مقاومت به فرسایش نیاز باشد، به کار می روند. 

5. آیا قرار است از ابزار در دما های پایین استفاده شود؟ 

استیل ابزاری سرد کاری شده برای کار در دما های پایین ایده آل هستند. فولاد های ابزاری سخت شده با هوا و روغن برای چنین استفاده هایی بسیار مناسبند. بر خلاف گرید های سخت شونده با آب، نیازی نیست تا آنها را سریع با آب کوئنچ نمود. این امر به دلیل وجود مقادیر بیشتری از عناصر آلیاژی مانند کروم، منگنز و مولیبدن است. البته این ویژگی قیمت این نوع فولاد را کمی نسبت به فولاد سخت شونده با آب گرانتر می سازد و البته خواص مکانیکی بهتری را نیز دارا هستند. نمونه هایی از این فولاد شامل، D2، O2 و A7 هستند. از آنها برای ساخت پانچ، دای، گیج و غیره استفاده می گردد. 

6 . آیا ابزار برای قالب گیری پلاستیک استفاده می شود؟ 

قالب گیری پلاستیک نوع خاصی از فولاد ابزاری را می طلبد. به چنین نوعی فولاد ابزاری Type P گفته می شود. از آنها برای مصارف دیگر استفاده ای نمی کنند و تولید آنها منحصر برای استفاده در قالب گیری پلاستیک می باشد. نمونه های این آلیاژ شامل گرید های P2، P3 و P5 می باشد.