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Werkzeugstahl, der bei Raumtemperatur eingesetzt wird, durch Reibungswärme oder in der Kunststoffverarbeitung aber bis zu 250°C belastet werden kann, ohne seine Eigenschaften wesentlich zu ändern. Kaltarbeitsstähle werden in die drei Gruppen eingeteilt:

1. Zähe Kaltarbeitsstähle haben einen C-Gehalt zwischen 0,4 bis 0,6%; duch Härten und Anlassen bei max. 200°C besitzen sie ein fast karbidfreies Gefüge aus angelassenem Martensit mit Härtewerten zwischen ca. 50 und 55 HRC. Typische Stahlsorten dieser Gruppe sind C 60, 60 WCrV 7 oder X 45 CrNiMo 4. Sie finden Anwendung bei Handwerkzeugen wie Metallmeißel, Hämmer, Feilen etc. bis hin zu Spritzgießformen für Kunststoffe.

2. Harte Kaltarbeitsstähle mit ungefähr 1% C besitzen nach dem Härten und Anlassen ein Gefüge aus Martensit mit kleinen Karbiden; sie erreichen durchweg eine Härte von 60 HRC. Typische Stähle sind C 105 W1, 100 Cr 6, X 100 CrMoV 5-1. Sie werden eingesetzt z.B. für Ziehringe, Werkzeuge zur Blechbearbeitung und -umformung, Schneidwerkzeuge etc. Der Stahl 100 Cr 6 ist als Kugellagerstahl bekannt.

3. Verschleißbeständige Kaltarbeitsstähle wie X 155 CrVMo 12-1 oder X 210 CrW 12 besitzen ein martensitisches Gefüge mit groben, harten Karbiden, die den Widerstand gegen abrasiven und adhäsiven Verschleiß deutlich erhöhen, Die Stähle werden meistens mit einer Härte von ca. 60 HRC verwendet als Tiefziehwerkzeuge (oft mit CVD-Beschichtung), Werkzeuge zum Kaltfließpressen, Kaltwalzen usw.

s. Werkzeugstahl