Kandungan karbon adalah faktor utama dalam menentukan kekerasan, kekuatan, dan rintangan memakai bar bulat keluli alat . Keluli alat dengan kandungan karbon yang lebih tinggi, biasanya sekitar 0.5% hingga 1.5%, lebih keras dan lebih tahan haus, menjadikannya ideal untuk memotong alat, acuan, dan mati. Keluli karbon tinggi, seperti D2 dan O1, digunakan secara meluas untuk aplikasi kerja sejuk di mana kekerasan adalah yang paling utama. Walau bagaimanapun, peningkatan kandungan karbon boleh mengakibatkan ketangguhan yang dikurangkan, yang menjadikan keluli karbon rendah lebih sesuai untuk memalsukan alatan mati atau akhbar, di mana rintangan terhadap impak lebih penting daripada kekerasan. Sebagai contoh, keluli alat S7 sering digunakan untuk alat yang perlu menahan impak berat.
Chromium adalah elemen pengaliran kritikal yang meningkatkan kekerasan, rintangan memakai, dan rintangan kakisan alat bulat keluli alat. Ia juga meningkatkan kebolehkerjaan keluli, memastikan kekerasan seragam merentasi bahan semasa rawatan haba. Keluli alat dengan kandungan kromium yang lebih tinggi, seperti D2 (alat kerja sejuk keluli) dan H13 (keluli alat kerja panas), mempamerkan rintangan yang sangat baik terhadap pengoksidaan dan kakisan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi pembentukan sejuk dan pembuatan acuan. Kehadiran kromium juga meningkatkan rintangan keletihan terma, yang penting untuk alat yang tertakluk kepada suhu yang berubah -ubah dalam operasi seperti pemutus atau penempaan.
Molybdenum meningkatkan kekuatan suhu tinggi, rintangan haus, dan kebolehkerjaan keluli alat. Dengan menstabilkan struktur keluli pada suhu tinggi, molibdenum memastikan bahan itu mengekalkan kekuatan dan ketangguhannya, walaupun dalam haba yang melampau. Harta ini menjadikan keluli alat yang kaya dengan molibdenum seperti H11 dan H13 sesuai untuk alat-alat yang mati dan memalsukan, di mana mereka terdedah kepada suhu dan tekanan yang tinggi. Molybdenum juga meningkatkan ketahanan terhadap keletihan haba, yang membantu mencegah retak atau ubah bentuk di bawah keadaan haba yang berubah -ubah. Akibatnya, ia adalah elemen penting dalam keluli alat kerja panas yang digunakan untuk foundries dan operasi logam.
Vanadium menyumbang kepada peningkatan ketangguhan, rintangan haus, dan kekuatan dalam keluli alat. Ia menapis struktur bijirin keluli, menjadikannya lebih sukar dan lebih tahan dipakai di bawah beban berat atau operasi berkelajuan tinggi. Keluli alat yang mengandungi vanadium, seperti M2 (keluli berkelajuan tinggi), biasanya digunakan untuk memotong alat, latihan, dan pemotong penggilingan, kerana mereka mengekalkan pengekalan kelebihan dan prestasi tinggi semasa pemesinan berkelajuan tinggi. Vanadium juga meningkatkan rintangan haba keluli alat, yang membolehkan mereka menahan suhu tinggi yang ditemui dalam aplikasi berprestasi tinggi seperti pemotongan logam dan pengisaran.
Nikel meningkatkan ketangguhan dan kemuluran, membolehkan keluli alat menyerap kesan dan menahan retak. Ia juga meningkatkan rintangan kakisan, yang bermanfaat untuk alat yang terdedah kepada kelembapan atau bahan kimia. Keluli alat dengan kandungan nikel yang lebih tinggi, seperti S7, biasanya digunakan dalam aplikasi yang memerlukan rintangan kejutan dan keupayaan untuk menahan kesan berat tanpa kegagalan. Ciri-ciri ini menjadikan keluli alat nikel yang sesuai untuk alat akhbar, palu, pukulan, dan alat lain yang terdedah kepada pemuatan dan kejutan dinamik.
Tungsten ditambah kepada keluli alat untuk meningkatkan kekuatan suhu tinggi, kekerasan, dan rintangan memakai. Ia meningkatkan keupayaan alat Steel untuk mengekalkan prestasi pada suhu tinggi, yang penting untuk pemotongan dan operasi pengilangan berkelajuan tinggi. Keluli alat dengan tungsten, seperti T1 (keluli berkelajuan tinggi), digunakan dalam alat pemesinan di mana pemotongan cepat menghasilkan haba yang besar. Tungsten juga meningkatkan ketahanan terhadap lelasan dan haus, menjadikannya sesuai untuk alat yang digunakan dalam aplikasi dengan hubungan berkelajuan tinggi yang berterusan, seperti latihan dan melihat bilah.3
