Materiały narzędziowe:
Ceramika –
tlenkowa
Czysta – odporna na ścieranie, nie odporna na szoki termiczne, mało ciągliwa, pracuje w temp. ok. 1300oC
Mieszana – ceramika tlenkowa czysta z dodatkami TiN i TiC, odporna na szok termiczny, poprawiona ciągliwość, twardość (o ok. 10%), pracuje w temp ok. 17000oC
Z whiskerami – z dodatkiem węglika krzemu, dalszy wzrost ciągliwości, nie odrywają się włókna, które zapobiegają propagacji i pękaniu, wzrost wytrzymałości
azotkowa – odporna na szok termiczny, najmniejsza odporność na zużycie, dlatego stosuje się powłoki, które powodują wzrost twardości i odporności na zużycie. Dodatkowo ujemne kąty natarcia zapobiegają wykruszeniu się materiału, dlatego ich krawędzi nie powinny być zaostrzone.
Węgliki spiekane : wysokotopliwe węgliki wolframu (WC), tytanu (TiC), tantalu (TaC) z dodatkami pierwiastków wysokotopliwych, rozpuszczonych w kobalcie, który zapewnia połączenie z rozpuszczeniem poprzez zwilżenie. Charakteryzuje się ponadto wysoką gęstością – dlatego węglik spiekany jako materiał jest ciężki. Im więcej w nim osnowym tym mniejsza twardość i wyższa ciągliwość. Węglików nie poddaje się obróbce cieplnej – mają one naturalną twardość, ważne jest także rozdrobnienie – ok. 0,1-0,2μm, im drobniejsze tym lepsze właściwości. Pracują w temp do 1100oC
Cermetale – TiN i TiC na osnowach niklowo-kobaltowych z dodatkami. Charakteryzuje się wysoką twardością, większą ciągliwością niż ceramika, wyższą odpornością chemiczną – dlatego nie stosuje się na nim powłok.
Diament :
Monokryształ – MKD przy temperaturze powyżej 800oC reaguje z żelazem i przemienia się w grafit. Jest najtwardszym materiałem.
Polikryształ – PKD – jest to spiek diamentu monokrystalicznego w kobaltowej osnowie. Szybko się zużywa przy obróbce stali. Temperatura pracy do 800oC.
Azotek boru – CBN – bardzo twardy, odporny na ścieranie, podatny na szok terminczy, słabo odporny chemicznie, można nim skrawać stale i żeliwa, ponadto materiały żaroodporne, żeliwa utwardzone, stopy niklu. Pracuje w temp do 1800oC
Stal szybkotnąca: charakteryzują się wysokimi właściwościami skrawania, jest to stop węgla z ok. 20% pierwiastków stopowych typu Cr, W, V, Mg, Ci, Ti. Pracują w temp. ok. 500-600 oC.
Wnioski
W dzisiejszych czasach trawa wyścig o klienta. Producenci prześcigają się
w udoskonalaniu i ulepszaniu swoich materiałów. Aktualnie materiały stosowane do wyrobu narzędzi do obróbki skrawaniem charakteryzują się różnymi właściwościami. Jedna z najbardziej indywidualizowanych grup materiałów narzędziowych jest grupa węglików spiekanych – producenci ich pilnie strzegą tajemnicy ich składu – prace nad nimi prowadzą bowiem latami. Mają najlepszy stosunek ceny do oferowanych możliwości. Do najdroższych materiałów należą te oparte na monokrysztale diamentu, do najtańszych – stale stopowe i szybkotnące. Materiałom narzędziowym stawia się odpowiednie wymagania dotyczące:
a) twardości - twardość narzędzia powinna przewyższać twardość materiału obrabianegob) odporności na wysoką temperaturę - podczas obróbki z dużymi prędkościami skrawania wytwarza się duża ilość ciepła. Ciepło to wpływa negatywnie na narzędzie przyspieszając jego zużycie,
c) wytrzymałości - tą cechą powinny odznaczać się wszystkie narzędzia, rodzaj wymaganej wytrzymałości zależy od warunków pracy narzędzia: przeciągacz - na rozciąganie, wiertło, gwintownik - na skręcanie, nóż tokarski - na zginanie, narzędzia pracujące z uderzeniami - na udarność,
d) odporności na ścieranie - odporność stali na ścieranie wzrasta wraz ze wzrostem zawartości węgla,
e) struktury stali -struktura powinna być drobnoziarnista.
Ostatnio wyprodukowany płytki o nazwie „Wiper” które charakteryzują się mniejszym promieniem naroża re i dzięki temu przy relatywnym wartościach posuwa otrzymujemy znacznie mniejsze wartości parametrów wartości.
Jak na razie nie wymyślono materiału, który by się charakteryzował idealnymi właściwościami – byłby tani, miał wysoko twardość, ciągliwość, charakteryzował się wysoką prędkością skrawania oraz małą odpornością na zużycie. W zależności od potrzeb konsumenta należy dobierać materiały w taki sposób, aby wykorzystać
w 100% ich właściwości, a cena żeby nie przewyższała zysków osiągniętych ze sprzedaży wykonanych produktów.