سختی معیاری برای سنجش مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل، به ویژه در اثر سایش یا فرورفتگی است. شفت آهنگری فولاد آلیاژی با مقادیر سختی بالاتر معمولاً در برابر سایش و آسیب سطحی مقاومت بیشتری دارند زیرا مواد در حین کار کمتر مستعد خراشیدگی، خراشیدگی یا از دست دادن مواد هستند. به عنوان مثال، در کاربردهایی مانند پمپ‌های صنعتی، سیستم‌های انتقال و تجهیزات معدن، شفت‌ها اصطکاک و تعامل دائمی با سایر قطعات را تجربه می‌کنند. سطح سختی بالاتر در فولاد آلیاژی، میزان اتلاف مواد روی سطح شفت را کاهش می دهد، که به طور مستقیم به حفظ عملکرد شفت در دوره های طولانی استفاده کمک می کند. این افزایش مقاومت در برابر سایش به ویژه در محیط‌های پر بار و اصطکاک بالا که در آن قطعات در معرض تماس مداوم با سطوح یا مواد دیگر هستند که می‌تواند باعث ساییدگی شود، مهم است. به عنوان مثال، در محورهای چرخ دنده و محورهای محرک که نیروهای اصطکاک قابل توجه هستند، فولاد سخت شده به حداقل رساندن سایش، جلوگیری از خرابی زودرس و حفظ یکپارچگی شفت در طول عمر مفید کمک می کند.
سختی فولاد آلیاژی همچنین به مقاومت آن در برابر خستگی یا توانایی آن در تحمل چرخه های بارگیری و تخلیه مکرر بدون شکست کمک می کند. در بسیاری از کاربردهای صنعتی، شفت‌ها در معرض نیروهای دینامیکی قرار می‌گیرند که باعث ایجاد تنش‌های چرخه‌ای می‌شوند، مانند اجزای پیشرانه خودرو یا ماشین‌های سنگین. فولادهای آلیاژی سخت‌تر در برابر تشکیل ریزترک تحت تنش‌های چرخه‌ای مقاومت بیشتری دارند، زیرا یکپارچگی سطح خود را در طول زمان حفظ می‌کنند و از شروع و انتشار ترک‌های خستگی جلوگیری می‌کنند. در نتیجه، شفت‌هایی با سطوح سختی بالاتر، مقاومت بهتری در برابر شکست تحت بارهای مکانیکی متغیر از خود نشان می‌دهند که منجر به افزایش طول عمر می‌شود. به عنوان مثال، در میل لنگ یا محورهای مورد استفاده در موتورهای خودرو، جایی که قطعات دائماً تحت حرکات باربری مکرر قرار می‌گیرند، سختی تضمین می‌کند که شفت بادوام باقی می‌ماند و در مقابل نیروهای کششی و فشاری در میلیون‌ها چرخه مقاومت می‌کند.
هنگامی که یک شفت در معرض بارهای بیش از حد قرار می گیرد، مواد نرم تر ممکن است دچار تغییر شکل پلاستیکی شوند، جایی که مواد به طور دائم تغییر شکل می دهند. سطح سختی بالاتر فولاد آلیاژی را در برابر چنین تغییر شکل هایی مقاوم می کند. در کاربردهایی مانند ماشین‌آلات ساختمانی یا تجهیزات نفت و گاز، که در آن شفت‌ها ممکن است در معرض ضربه یا گشتاور زیاد قرار گیرند، فولاد آلیاژی سخت‌شده به حفظ ثبات ابعادی کمک می‌کند و از تاب برداشتن یا خمش شفت تحت تنش شدید جلوگیری می‌کند. این مقاومت در برابر تغییر شکل تضمین می کند که شفت یکپارچگی ساختاری خود را حفظ می کند و احتمال خرابی را کاهش می دهد و عمر عملیاتی آن را طولانی می کند.
در کاربردهای دقیق، مانند تجهیزات فلزکاری یا اجزای هوافضا، توانایی حفظ ابعاد و تحمل‌ها ضروری است. شفت های آهنگری سخت تر در برابر تغییرات بعدی تدریجی که به دلیل سایش و تغییر شکل رخ می دهد مقاومت می کنند. این امر به ویژه در ماشین‌های دوار بسیار مهم است، جایی که ناهماهنگی یا تاب برداشتن می‌تواند منجر به عملکرد ضعیف، افزایش لرزش و هزینه‌های نگهداری بالاتر شود. با حفظ شکل و دقت خود در طول زمان، شفت‌های سخت‌تر به عملکرد مطمئن‌تر و دقیق‌تر ماشین‌آلات کمک می‌کنند و در نتیجه زمان خرابی و نیاز به تعویض مکرر را کاهش می‌دهند.
در حالی که سختی در درجه اول مقاومت در برابر سایش و خستگی را بهبود می بخشد، می تواند اثرات غیرمستقیم بر مقاومت در برابر خوردگی نیز داشته باشد. در بسیاری از موارد، مواد سخت‌تر در برابر خوردگی ساینده مقاوم‌تر هستند، زیرا سطح کمتر احتمال دارد فرسوده شود و مواد تازه را در معرض عوامل خورنده قرار دهد. با این حال، توجه به این نکته مهم است که سختی به تنهایی مستقیماً بر مقاومت در برابر خوردگی فولاد آلیاژی تأثیر نمی گذارد - عوامل دیگری مانند عناصر آلیاژی (به عنوان مثال، کروم، نیکل) و تیمارهای سطحی (به عنوان مثال، پوشش ها) نیز نقش دارند. همانطور که گفته شد، یک سطح سخت‌تر می‌تواند سایش فیزیکی ناشی از محیط‌های خورنده را بهتر تحمل کند، به ویژه در کاربردهایی که مواد ساینده یا مواد شیمیایی خشن وجود دارند، مانند تجهیزات پردازش شیمیایی یا کاربردهای دریایی.3
