เหล็กทำเครื่องมือส่วนใหญ่ เป็น Chrome vanadium steel

เหล็กกล้าโครเมียม  (Chromium steels, กลุ่ม 5xxx)

     โครเมียมจะทำให้เหล็กมีกำลังวัสดุสูงขึ้น แต่
ความเหนียวจะลดลง เนื่องจากโครเมียมสามารถ
รวมตัวกับคาร์บอนเกิดเป็นเฟสคาร์ไบด์ที่แข็งเปราะ
เช่น Cr7C3, Cr4C หรือ (FeCr3)C

เหล็กกล้าโครเมียมกลุ่ม 51xx จะมีคาร์บอนระหว่างร้อยละ
0.15-0.65 และโครเมียมระหว่างร้อยละ 0.70-1.15

   ซึ่งเมื่อเหล็กกลุ่มนี้ถูกทำคาร์เบอร์ไรซิง โครเมียมที่
ผสมอยู่จะช่วยให้ผิวเหล็กทนการเสียดสีดีขึ้น แต่
ความแกร่งในแกนกลางของเหล็กจะต่ำกว่าเหล็กกล้า
นิกเกิล

    ดังนั้นจึงนิยมผสมธาตุอื่นลงไปด้วยเพื่อเพิ่ม
สมบัติด้านความเหนียว เช่น นิกเกิลโมลิบดีนัม
วาเนเดียม เป็นต้น

    เหล็กกล้าโครเมียมที่มีคาร์บอนปานกลางจะชุบแข็ง
ในน้ำมันได้ดี ใช้ทำสปริง โบลต์
สตัด และเพลาส่งกำลัง ส่วนกลุ่มคาร์บอนสูง
(1%C) และโครเมียมสูง (1.5%Cr) จะมีความแข็ง
และทนการเสียดสีมาก นิยมใช้ทำลูกปืนของแบริ่ง
(bearing steels)

ถ้าอบชุบแข็งได้ จะเป็น

เหล็กกล้าโมลิบดีนัม     (Molybdenum steels, กลุ่ม 4xxx)

     โมลิบดีนัมเป็นธาตุที่มีราคาแพง (แพงกว่า
นิกเกิลเล็กน้อย) มีบทบาทเพิ่มความเหนียวและ
ความทนทานต่อการคืบตัว (creep) ที่อุณหภูมิสูง
นอกจากนี้โมลิบดีนัมยังสามารถรวมตัวกับธาตุ
คาร์บอนให้เฟสคาร์ไบด์ที่มีความแข็งสูง แต่โดยปกติ
ในเหล็กกล้าผสมต่ำจะผสมโมลิบดีนัมไม่เกินร้อยละ
0.5 เพื่อเพิ่มความเหนียวและความแกร่งเป็นสำคัญ
มีการผลิตเหล็กกล้าชนิดนี้ในปริมาณน้อย ส่วนใหญ่
จะผสมธาตุอื่นๆ ลงไปเพิ่มด้วย เช่น โครเมียม
นิกเกิล วาเนเดียม เป็นต้น

เหล็กกล้าโครเมียม-โมลิบดีนัม (Chromiummolybdenum steels,
กลุ่ม 41xx) เป็นเหล็กกล้าที่เพิ่มธาตุโมลิบดีนัมลงไปในเหล็กกล้าผสมโครเมียม

เพื่อช่วยให้เหล็กมีความเหนียวมากขึ้น (บางครั้งอาจ
เติมธาตุวาเนเดียม ลงไปเล็กน้อย เพื่อทำให้เกรน
ของเหล็กมีขนาดเล็กละเอียด)

เหล็กกล้ากลุ่มนี้จะมีโครเมียมอยู่ระหว่างร้อย 0.50-0.95
และโมลิบดีนัมร้อยละ 0.15-0.30
โดยเหล็กกล้าในกลุ่มนี้ที่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายคือ
เกรด 4140 ซึ่งเป็นเหล็กกล้าโครเมียม-โมลิบดีนัม
ที่มีปริมาณคาร์บอนประมาณร้อยละ 0.40

สามารถทำการชุบแข็งได้ดี
เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ เครื่องบิน
และภาชนะรองรับความดัน เป็นต้น

https://www2.mtec.or.th/th/e-magazine/admin/upload/254_8-12.pdf