1. Карактеристике алатног челика за хладно обраду
Најважнија карактеристика алатног челика за хладну обраду је његова отпорност на хабање. Основни метод за побољшање отпорности на хабање је повећање тврдоће челика. Алатни челик за хладну обраду је генерално каљен и каљен и користи се у стању тврдоће од око 60ХРЦ. Повећање садржаја Ц у челику може повећати тврдоћу. Поред тога, додавањем Цр, Мо, В, В и других елемената за стварање карбида, тако да челик садржи М7Ц3, М6Ц, МЦ и друге тврде карбиде, може додатно побољшати отпорност челика на хабање. Међутим, када је количина карбида велика, жилавост и отпорност челика на замор се смањују. Због тога је неопходно одабрати одговарајући алатни челик за хладну обраду према употреби.
2. Угљенични алатни челик
Челик са садржајем Ц од 0,55% ~ 1,50% и мало Си и Мн је угљенични алатни челик. У ЈИС-у постоји 11 разреда угљеничног алатног челика. Угљенични алатни челик је каљен на 750 ~ 840 степени и каљен на 150 ~ 200 степени, а тврдоћа може да достигне 54 ~ 63ХРЦ. Због малог броја легирајућих елемената у угљеничном алатном челику, отврдљивост је слаба, па је потребно извршити гашење воденим хлађењем. Чак и ако се вода охлади, средина радног предмета се не може очврснути, само је површина очвршћена, а тврдоћа центра је и даље ниска. Најчешће коришћени ЈИС угљенични алатни челик је СК105 (1.05Ц-0.2Си-0.25Мн). СК105 се користи за сечење алата, челичних шипки, шаблона и калупа.
3. Легирани алатни челик
ЈИС класификује легирани алатни челик у четири категорије: алатни челик за резање, алатни челик отпоран на ударце, челик за хладно обраду, челик за матрице за врућу обраду. Међу њима постоји 10 врста челика за хладно обраду. Поред тога, постоји много модификованих разреда челика на бази ЈИС челика. Следи кратак опис карактеристика репрезентативних врста легираног алатног челика.
3.1 Нисколегирани алатни челик
Садржај легирајућих елемената у челику за хладно обраду је релативно нисколегирани алатни челик, а најчешће коришћене класе су СКС93 (1.05Ц-0.95Мн-0.4Цр) и СКС3 (0.95Ц{{10}.05Мн-0.75Цр). Садржај Мн у ова два разреда је око 1%, СКС93 садржи 0,4Цр, СКС3 садржи 0,75Цр, што побољшава каљивост челика. Поред тога, СКС3 такође садржи 0,75% В за побољшање очвршћавања и жилавости. Нисколегирани алатни челик се користи за сечење, мерач, матрице итд.
3.2 Алатни челик са високим Ц и високим Цром за хладну обраду
Најпознатији разред алатног челика са високим Ц и високим Цром је СКД11 (1,5Ц-12Цр-1Мо серија). Највећа карактеристика СКД11 је његова добра отпорност на хабање. Због високог садржаја Цр, у матичној фази постоји груби Цр карбид (М7Ц3), који побољшава отпорност на хабање. Отврдљивост СКД11 је добра, а чак се и тврдоћа језгра може постићи хлађењем ваздухом. Температура гашења СКД11 је 1000 ~ 1040 степени. Ово је уобичајена температура гашења пећи за вакуумску топлотну обраду. Алатни челик за хладну обраду са бољом отпорношћу на хабање од СКД11 је СКД1 (2Ц-12Цр серија). Садржај Ц и Цр у СКД1 је већи него у СКД11, тако да је и количина грубих Цр карбида већа, што СКД1 чини алатним челиком са високом отпорношћу на хабање. Због велике количине Цр карбида, жилавост и отпорност на замор нису тако добри као СКД11. Пошто је температура гашења СКД1 950 степени, што се разликује од уобичајене температуре гашења, а отврдљивост је лоша, мора се гасити уљем. Дакле, СКД1 се ретко користи.
3.3 8%Цр алатни челик за хладну обраду
Иако 8% Цр челик није укључен у ЈИС стандарде, он се широко користи. На основу СКД11, састав челика је прилагођен и главни састав је 1Ц-8Цр-2Мо. Позадина 8% Цр је да је 1970-их ЕДМ обрада каљеног и отпуштеног челика била врло честа, али се појавио проблем пукотина узрокованих ЕДМ обрадом. Главни разлог за појаву пукотине је тај што се абнормални слој не уклања довољно, али су и заостали напони и жилавост гашења такође недовољни. Преостало напрезање се може ефикасно елиминисати коришћењем каљења на високим температурама. Али СКД11 након третмана каљења на високим температурама, не може добити потребну тврдоћу, а жилавост није добра. Стога, на основу СКД11, смањење Ц и Цр ради побољшања жилавости, додавањем више Мо, тако да челик може добити и високу тврдоћу од 62ХРЦ након каљења на високој температури, тако да се формира 8% Цр челика. Отпорност на хабање од 8% Цр није тако добра као СКД11, али због својих одличних свеобухватних перформанси, тренутно се још увек широко користи, и то је стандардни разред алатног челика за хладну обраду паралелно са СКД11. Од тада је развијен побољшани квалитет челика са 8% Цр.
