Come sappiamo, gli acciai per utensili possono essere suddivisi in acciai per utensili al carbonio, acciai per utensili legati e acciai al carburo di tungsteno, che possono essere utilizzati per realizzare utensili, utensili da taglio, stampi e strumenti di misurazione. Gli acciai per utensili al carbonio hanno una buona lavorabilità a freddo ea caldo, la massima durezza di tempra può raggiungere HRC66 ~ 67, ma di solito la durezza di rinvenimento è HRC60 ~ 64, caratterizzata da una buona resistenza all'usura, prezzo basso e hanno una vasta gamma di usi, prendendo circa metà del consumo dell'intero acciaio per utensili Gli acciai per utensili al carbonio di alta qualità hanno un'elevata tenacità e un'elevata finitura durante la rettifica, quindi sono adatti per la realizzazione di utensili con forme complesse e alta precisione.
Gli acciai per utensili a bassa lega di carbonio sono acciai per utensili ottenuti aggiungendo Cr, W, Mo, V, Si, Mn, Ni, Co e altri elementi di lega agli acciai da lavoro al carbonio per migliorarne la resistenza, la durezza, la resistenza all'usura e la resistenza al calore, in modo da soddisfare le esigenze di diverse applicazioni. Tuttavia, gli acciai per utensili al carbonio presentano una scarsa durezza, che diminuisce rapidamente al di sopra dei 250 °C. Questo tipo di acciaio ha una bassa temprabilità. Quando la sezione trasversale dell'utensile è superiore a 15 mm, solo lo strato superficiale può raggiungere un'elevata durezza dopo la tempra in acqua, risultando adatto alla produzione di componenti di utensili di piccole dimensioni.
L'acciaio al tungsteno contiene almeno una composizione di carburo metallico di materiale composito sinterizzato, noto anche come carburo di tungsteno. I suoi componenti principali sono il carburo di tungsteno e il carburo di cobalto, il carburo di titanio e il carburo di tantalio, che rappresentano il 99% di tutti i componenti, mentre altri metalli costituiscono l'1%. Questi grani di carburo sono tenuti insieme da un legante metallico e hanno tipicamente dimensioni comprese tra 0.2 e 10 micron.
Il processo di sinterizzazione dell'acciaio al tungsteno consiste nel comprimere la polvere in un lingotto, quindi riscaldarlo in forno e sinterizzarlo a una determinata temperatura (temperatura di sinterizzazione), mantenendola per un tempo specifico (tempo di isolamento), e infine raffreddarlo per ottenere le prestazioni desiderate del materiale in acciaio al tungsteno. L'acciaio al tungsteno possiede una serie di eccellenti proprietà, come elevata durezza, resistenza all'usura, resistenza meccanica e tenacità, buona resistenza al calore e alla corrosione; in particolare, la durezza e la resistenza all'usura rimangono pressoché invariate a 500°C e mantengono un'elevatissima durezza anche a 1000°C.
Il carburo di tungsteno è ampiamente utilizzato come materiale per utensili, come utensili di tornitura, frese, trapani, utensili noiosi, ecc. Rispetto all'acciaio al tungsteno, l'acciaio per utensili al carbonio è economico, facile da forgiare, buona lavorabilità, ma scarsa temprabilità, deve essere temprato con acqua, acqua salata o alcalina, tendenza alla deformazione e alla fessurazione, bassa resistenza all'usura e resistenza termica. Dopo la tempra e il rinvenimento a bassa temperatura, gli acciai per utensili al carbonio hanno un'elevata durezza a temperatura ambiente, ma quando la temperatura è superiore a 200 ℃, la durezza diminuisce drasticamente. A 500 ℃, la durezza è stata ridotta allo stato di ricottura e la capacità di tagliare il metallo è completamente persa, il che limita l'uso di acciai per utensili al carbonio per realizzare utensili da taglio.
L'acciaio al tungsteno compensa il fatale difetto dell'acciaio per utensili al carbonio a causa della sua buona durezza rossa. La velocità di taglio del nuovo carburo cementato è centinaia di volte quella dell'acciaio al carbonio. Pertanto, gli acciai per utensili al carbonio possono essere utilizzati solo per produrre alcuni piccoli utensili manuali o utensili per la lavorazione del legno, nonché piccoli stampi per lavorazione a freddo con bassa precisione, forma semplice, piccole dimensioni e carico leggero, come piccoli punzoni, forbici, stampi per stampaggio a freddo, l'intestazione fredda muore e così via.
