آلیاژ گرمکار فولادهایی هستند که قابلیت مقاومت در برابر سایش شدید، حرارت و شرایط فشار بالا را دارند و در واحدهای تولیدی که فرآیندهای شکل دهی، برش و پانچ کردن فلزات را در دماهای بالا بین ۴۸۰ – ۷۶۰ °C انجام می‌دهند مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فولادها دارای مقاومت به سایش تا دمای ۵۴۰ °C هستند.
دامنه کاربرد فولادهای ابزار گرمکار بسیار گسترده است. فولادهای ابزار گرمکار برای ساخت قالب‌های ریختگری تحت فشار، قالب‌های اکستروژن و همچنین ابزارهای برش فلزات آهنی و غیرآهنی حتی در دماهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فولادها گریدهای مختلفی از جمله H10 – H19 با عنصر آلیاژی اصلی کروم، H20 – H26 با عنصر آلیاژی اصلی تنگستن، H41 – H43 شامل عنصر آلیاژی اصلی مولیبدن و گریدهایی نظیر ۶G، ۶F2 – ۶F7، ۶H1 و ۶H2 را شامل می‌شوند.
خواص متالورژیکی و مکانیکی فولادهای ابزار گرمکار رابطه مستقیمی با عملیات حرارتی صورت گرفته روی این فولادها دارد. از این رو روش‌های استانداردهای متفاوتی توسعه یافته‌اند تا حداقل الزامات عملیات حرارتی برای این فولادها را مشخص کنند. اگرچه اکثر فولادهای ابزار گرمکار سختی پذیری بالایی دارند و می‌توانند در هوا سخت شوند، اما با این حال به خوبی مشخص شده است که با افزایش سرد کوئنچ می‌توان به بهبود قابل توجهی در خواص مکانیکی این فولادها دست یافت. این روش‌های عملیات حرارتی علاوه بر سختی، چقرمگی و مقاومت به تمپر ماده را نیز تعریف می‌کنند.
نرماله کردن فولاد ابزار گرمکار
از آنجایی که این گروه از فولادها به صورت کامل یا جزئی می‌توانند در هوا سخت شوند، فرآیند نرماله کردن برای این فولادها به جز گرید نیکل بالا ۶F7 توصیه نمی‌شود. برای گرید ۶F7 بعد از فرآیند فورج یا قبل از عملیات گرم کردن مجدد، ممکن است تحت عملیات نرماله کردن از دمای ۸۴۵ – ۸۷۰ °C قرار گیرد. ترجیحا مرحله حرارت دهی برای این فولاد باید در اتمسفر کنترل شده صورت گرفته و سپس در هوا خنک کاری شود.
آنیل کردن فولاد ابزار گرم کار
دمای توصیه شده برای آنیل، همچنین نحوه سرد کاری و سختی حاصل برای فولادها ابزار گرمکار در جدول ۱ ارائه شده است. مرحله حرارت دهی برای انجام فرآیند آنیل باید آهسته و یکنواخت باشد تا مانع از تشکیل ترک گردد مخصوصا زمانی که یک فولاد ابزار سخت کاری شده تحت فرآیند آنیل قرار می‌گیرد. اتلاف حرارت کوره معمولا تعیین کننده نرخ سرد شدن خواهد بود.
کوره‌هایی با بار حرارتی بالا نسبت به کوره‌هایی با بار حرارتی سبک با نرخ پایین‌تری سرد می‌شوند. برای اغلب این فولادها کوره باید تا دمای ۴۲۵ °C با حداکثر نرخ ۲۲ °C/h سرد شده و ادامه سرد کاری در هوا صورت گیرد. برای کاهش دکربورگی قطعات کوچک ساخته شده از فولادهای ابزار معمولا تحت فرآیند آنیل بسته (pack annealing) و قطعات بزرگ و بلوک‌های بزرگ قالب‌ها معمولا در کوره‌هایی با اتمسفر کنترل شده آنیل می‌شوند.
تنش زدایی فولاد ابزار گرمکار
در بعضی موارد انجام فرآیند تنش زدایی روی ابزارهای ساخته شده از فولاد ابزار گرمکار بعد از فرآیند ماشین‌کاری اولیه و قبل از فرآیند ماشین‌کاری نهایی دارای مزیت است. این عملیات با حرارت‌دهی قطعات در محدوده دمایی ۶۵۰ – ۷۳۰ °C صورت می‌گیرد. این عملیات اعوجاج حاصل از فرآیند سخت کاری به خصوص برای قالب‌ها یا ابزارهایی که شکل پیچیده دارند به حداقل می‌رساند. اگرچه کنترل ابعادی دقیق‌تر می‌تواند با سخت کاری و تمپر بعد از ماشین کاری اولیه و قبل از ماشین کاری نهایی حاصل شود.
نظری نیست.