工具鋼グレード選定ガイド：用途別必須チェックポイントと選び方のコツ
工具鋼には多くの炭素と多様な合金元素が含まれます。これら成分が物理特性を向上させ、多様な用途に適合させます。工具鋼は多様な用途で使用可能。冷間加工工具鋼には油焼入れ、水焼入れ、空気焼入れタイプがあり、多様なグレードが存在。その他、熱間加工、高速度、耐衝撃グレードなどもあります。多様な用途に適した正しい工具鋼を特定する能力は必須。工具鋼選定時の考慮点：
耐衝撃性
ほとんどの工具鋼は複雑で脆いと表現されます。物体衝撃でクラック発生リスクあり。そのため耐衝撃工具鋼は従来工具鋼より高靭性で、衝撃に強い反面、硬度と疲労耐性は低下。したがって、即時かつ決定的な衝撃に耐える必要がある場合のみ耐衝撃工具鋼採用が適切。S1、S2、S5が耐衝撃工具鋼グレード例。
高速度性能
一部工具が発生させる熱が極めて激しく、工具自体を損傷するケースあり。工具鋼への影響は二重：温度上昇で硬度と耐摩耗性低下、短期間に多数サイクル繰り返しで摩耗加速。高速度工具鋼がこの用途に最適。また、短期間に繰り返しサイクル曝露される際の工具劣化最小化のため、耐摩耗性も強化設計。T1、M7、M42が高速度工具鋼グレード例。
耐熱性
高温曝露で工具鋼の機械的特性が変化。特に多くの工具鋼は熱処理済みのため、再加熱で熱処理効果が無効化されるリスク大。高温作業では熱間加工工具鋼が定番選択。高温下で硬度と耐摩耗性低下が少ない。タングステンとモリブデン豊富。H12、H13、H19が熱間加工工具鋼グレード例。押出・鋳造ダイ、熱間せん断ナイフ等で最多採用。
価格とコスト
製造プロセスで、有用合金元素を含む工具鋼を有効活用可能。水焼入れ工具鋼は優れた機械的特性を適正価格で提供。炭素含有量がこれらグレードの優れた機械的特性の主要因。この工具鋼硬化には水焼入れ実施。W1、W2、W3グレードが水焼入れ工具鋼として利用可能。予算制約ある用途に最適。
汎用性（カスタマイズ性）
高度な用途から初歩的用途まで、特殊工具鋼が提供されています。この特定グレードは通常限定的用途向け。多くのメーカー/サプライヤーがこのオーダーメイド工具鋼を市場提供していますが、高価。プロジェクト固有ニーズに合わせてカスタマイズ可能。
低温適応性
低温プロセス用として冷間加工工具鋼が開発。油焼入れと空気焼入れ工具鋼で構成。モリブデン、マンガン、クロム等合金元素をより多く含有。水焼入れ工具鋼より一般に高価だが、機械的特性が最も有用。D2、O2、A7がこのタイプ工具鋼グレード例。
製造プロセス