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.
فولاد گرمکار چیست و عملیات حرارتی آن چگونه است؟
از ابتدای کشف آهن و استخراج آن توسط بشر و آغاز عصر آهن تا امروزه که انسان به دنبال تسلط بر فضا است همواره صنعت آهن و فولاد با توسعه و پیشرفت همراه بوده که می‌توان یکی از اصلی‌ترین علل آن را تنوع بسیار زیاد کاربرد فولادها دانست. از همین رو گروه‌های مختلف فولادها با خواص متفاوت، ساخته و دسته‌بندی شدند. یکی از این گروه‌ها که جزو پرکاربردترین دسته‌بندی فولادها می‌باشد، فولادهای گرمکار هستند.
فولادهای گرمکار جهت ساخت و یا فرم دهی آلیاژهای مختلف آهنی و غیر آهنی به روش‌های متفاوتی نظیر ریخته‌گری، اکستروژن و یا آهنگری (فورجینگ) مهندسی شده‌اند. علاوه بر این به هنگامی که نیاز است یک قطعه مهندسی در شرایط دمایی بالا فعالیت کند، فولادهای گرمکار یکی از گزینه‌های مهندسان به شمار می‌آیند.
در تعریف دیگری که برای این فولادها استفاده می‌شود آمده است که دمای کاری فولادهای گرمکار بالای ۳۱۶ است. اما در واقع این فولادها اکثراً بین دمای C°۴۸۰ تا C°۷۶۰ کار میکنند. به عبارت دیگر فولادهای گرمکار باید بتوانند خواص مکانیکی خود را در دمای بالا حفظ کنند مانند:
مقاومت به تغییر شکل در دمای کاری
مقاومت به شوک حرارتی
مقاومت به سایش در دمای بالا
مقاومت به اعوجاج به هنگام عملیات حرارتی
مقاومت به ترک گرم
حفظ استحکام در دمای بالا
