Hàm lượng carbon là yếu tố chính trong việc xác định độ cứng, sức mạnh và khả năng chống hao mòn của Thanh tròn bằng thép công cụ . Thép công cụ có hàm lượng carbon cao hơn, thường là khoảng 0,5% đến 1,5%, khó hơn và chống mài mòn hơn, khiến chúng trở nên lý tưởng để cắt các công cụ, khuôn và chết. Thép carbon cao, như D2 và O1, được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng làm việc lạnh trong đó độ cứng là tối quan trọng. Tuy nhiên, sự gia tăng hàm lượng carbon có thể dẫn đến giảm độ dẻo dai, điều này làm cho thép carbon thấp hơn phù hợp hơn để rèn các công cụ phát ra hoặc báo chí, trong đó khả năng chống lại tác động quan trọng hơn độ cứng. Ví dụ, thép công cụ S7 thường được sử dụng cho các công cụ cần chịu được các tác động nặng.
Chromium là một yếu tố hợp kim quan trọng giúp tăng cường độ cứng, khả năng chống mài mòn và khả năng chống ăn mòn của các thanh tròn bằng thép công cụ. Nó cũng cải thiện độ cứng của thép, đảm bảo độ cứng đồng đều trên vật liệu trong quá trình xử lý nhiệt. Thép công cụ có hàm lượng crom cao hơn, chẳng hạn như D2 (Thép công cụ làm việc lạnh) và H13 (Thép công cụ làm việc nóng), thể hiện khả năng chống oxy hóa và ăn mòn tuyệt vời, làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng tạo hình và tạo khuôn lạnh. Sự hiện diện của crom cũng tăng cường khả năng chống mỏi nhiệt, rất quan trọng đối với các công cụ chịu nhiệt độ dao động trong các hoạt động như đúc hoặc rèn.
Molybden cải thiện cường độ nhiệt độ cao, điện trở hao mòn và độ cứng của thép công cụ. Bằng cách ổn định cấu trúc của thép ở nhiệt độ cao, Molybdenum đảm bảo rằng vật liệu vẫn giữ được sức mạnh và độ bền của nó, ngay cả trong nhiệt độ cực cao. Khách sạn này làm cho các thép công cụ giàu molybdenum như H11 và H13 lý tưởng cho các công cụ đúc và rèn, nơi chúng tiếp xúc với nhiệt độ cao và căng thẳng. Molypden cũng làm tăng khả năng chống mỏi nhiệt, giúp ngăn ngừa nứt hoặc biến dạng trong điều kiện nhiệt dao động. Kết quả là, nó là một yếu tố thiết yếu trong thép công cụ làm việc nóng được sử dụng cho các xưởng đúc và hoạt động làm việc bằng kim loại.
Vanadi góp phần cải thiện độ dẻo dai, khả năng chống mài mòn và sức mạnh trong thép công cụ. Nó tinh chỉnh cấu trúc hạt của thép, làm cho nó khó khăn hơn và có khả năng chống lại dưới tải trọng nặng hoặc hoạt động tốc độ cao. Thép công cụ chứa Vanadi, như M2 (thép tốc độ cao), thường được sử dụng để cắt các dụng cụ cắt, máy khoan và máy cắt phay, vì chúng duy trì khả năng giữ cạnh và hiệu suất cao trong quá trình gia công tốc độ cao. Vanadi cũng tăng cường khả năng chịu nhiệt của thép công cụ, cho phép chúng chịu được nhiệt độ tăng cao gặp phải trong các ứng dụng hiệu suất cao như cắt và mài kim loại.
Niken cải thiện độ bền và độ dẻo, cho phép thép công cụ hấp thụ tác động và chống lại vết nứt. Nó cũng tăng cường khả năng chống ăn mòn, có lợi cho các công cụ tiếp xúc với độ ẩm hoặc hóa chất. Thép công cụ có hàm lượng niken cao hơn, chẳng hạn như S7, thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống sốc và khả năng chịu được tác động nặng mà không bị lỗi. Những đặc điểm này làm cho các thép công cụ hợp kim niken lý tưởng cho các công cụ báo chí, búa, cú đấm và các công cụ khác tiếp xúc với tải và sốc động.
Vonfram được thêm vào thép công cụ để tăng cường độ cao, độ cứng và khả năng chống mài mòn. Nó cải thiện khả năng của công cụ thép để duy trì hiệu suất ở nhiệt độ cao, điều này rất cần thiết cho các hoạt động cắt và phay tốc độ cao. Thép công cụ với vonfram, chẳng hạn như T1 (thép tốc độ cao), được sử dụng trong các công cụ gia công trong đó cắt nhanh tạo ra nhiệt đáng kể. Vonfram cũng làm tăng khả năng chống mài mòn và hao mòn, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các công cụ được sử dụng trong các ứng dụng có tiếp xúc tốc độ cao liên tục, như máy khoan và lưỡi cưa.
