工具鋼を解き明かす：組成、製造、産業用途
工具鋼は炭素合金鋼の一種です。名前から推測できる通り、手工具や機械ダイの製造、修正、修理によく使用されます。工具鋼は硬度、耐摩耗性、耐変形性で注目されます。非常に高温でも切れ味を保持できるため、切断、プレス、コイニング、押出しを通じた他材料の成形によく使用されます。耐摩耗性は射出金型の製造にも役立ちます。
工具鋼のグループ
工具鋼は6つのグループに分類されます。グループの選択は、強度、靭性、表面硬度、耐衝撃性、作業温度、コストの要因に依存します。6つのグループは：水焼入れ、冷間加工、耐衝撃、高速度、熱間加工、特殊用途です。
工具鋼の製造方法
工具鋼の製造は、必要な品質を生産するために慎重に管理された条件下で行われます。工具鋼の炭素含有量は0.5〜1.5%です。製造プロセスでは、タングステン、クロム、バナジウム、モリブデンなど、一般的に炭化物を形成する合金元素が導入されます。
一次溶解
工具鋼はしばしば約75%のスクラップ（工場スクラップと購入スクラップの混合）から作られます。スクラップの汚染、特に酸化できないニッケル、コバルト、銅などの金属からの汚染を避けることが非常に重要です。工具鋼生産の大部分は電気アーク炉（EAF）溶解で行われます。
2段階あります：スクラップが炉で急速に溶解されます。熱した金属は別のレードルまたはコンバーター容器に移され、精錬されます。このプロセスは二次精錬として知られ、高効率と大量処理を可能にします。
精錬された金属は鋳造ステーションに移され、インゴットに注がれます。結果として得られるインゴットは通常、焼鈍（ゆっくり加熱・冷却）され、割れを防ぎます。
電渣溶解
電渣再溶解または精錬（ESR）は、滑らかな表面とパイプ（穴）や気孔（不完全）のないインゴットを生産するために使用される進行的溶解プロセスです。ESRインゴットは、熱間加工性の向上、処理歩留まりの向上、清浄度の向上、横引張延性の向上、疲労特性の向上をもたらします。
一次圧延
工具鋼に使用される圧延方法は、開放型ダイ油圧プレスまたは回転鍛造機を採用します。これらのプロセスは極めて汎用性が高く、正方形、長方形、中空、段付き断面で6〜13m（20〜43フィート）の長さを生産できます。最終製品は非常に高品質で、クラック、ラップ、シームが少なく、高度な直線性が達成できます。
圧延
現代の鋼製造では、最大26基の圧延機が一列に使用されます。金属はガス火プッシャー、ウォーキングビーム炉、または高出力誘導炉で加熱されます。急速加熱は脱炭素化（炭素含有量の損失）を防ぐために使用されます。プロセスはコンピュータで自動化され、測定装置で金属の直径公差と表面品質を監視します。このプロセスを通じて、鋼板コイルを12分未満で生産できます。
製造プロセス