Podział narzędzi skrawających ze względu na materiał wykonania

Stal szybkotnąca (HSS)

Stal szybkotnąca HSS (ang. high speed steel) - stal stopowa narzędziowa używana do wytwarzania narzędzi do obróbki skrawaniem przy dużych prędkościach skrawania. Wymaga się od nich zachowania twardości i kształtu, aż do temperatury 600°C. Cechę tę realizuje się przez zastosowanie dodatków stopowych: węgla 0,75-1,3%, chromu 3,5-5,0%, wolframu 6-19%, wanadu 1,0-4,8%, molibdenu 3,0 do 10%, a w niektórych gatunkach także i kobaltu 4,5-10,0%, (HSS-E lub HSS-Co) oraz odpowiednią obróbkę cieplną. W jej czasie dokonuje się wyżarzania, tak by dodatki stopowe utworzyły związki z węglem, tzw. węgliki, które w znacznym stopniu muszą się rozpuścić w ferrycie. Wymaga to bardzo uważnej i długotrwałej obróbki.

Węglik spiekany (HM)

Do określenia narzędzi wykonanych w całości z węglików spiekanych stosowany jest skrót VHM - z niem. Vollhartmetall. Rozdrobnione węgliki ulegają sprasowaniu pod wpływem wysokich temperatur i ciśnienia. Spoiwem węglików spiekanych jest kobalt, czasem nikiel lub wanad. Elementy wykonane z węglików spiekanych charakteryzują się wysoką odpornością na ścieranie, twardością (900–1600 HV) i są mniej kruche od stellitów. Węgliki spiekane zachowują swoje właściwości skrawne do 850°C. Wadą węglików jest ich kruchość. Z tego materiału wykonuje się tylko niewielkie płytki przytwierdzone do korpusu narzędzi skrawających w miejscu ostrza.

Z korpusem mogą być łączone:

• trwale, przez lutowanie – po zużyciu płytki są wtedy ostrzone, co jest operacją czasochłonną i kosztowną;
• rozłącznie, przez różnego rodzaju mechaniczne mocowanie (płytki wieloostrzowe) – po zużyciu zmienia się ostrze lub wymienia płytkę.

Płytki wieloostrzowe najczęściej powleka się warstwami TiC, TiC i Al2O3 i dodatkowo trzecia warstwa TiN lub wielowarstwowo w różnych kombinacjach tych materiałów.

Stal proszkowa (PM)

Stal proszkowa (PM) produkowana jest w procesie metalurgii proszków poprzez rozpylanie roztopionego surowca gazem lub w innej metodzie wodą, gdzie szybko stygnące drobiny uniemożliwiają wytworzenie się dużych ziaren pierwotnych węglików. W przypadku węglików spiekanych, w konwencjonalnych metodach wytwarzania, ziarna węglika mają nierównomierny rozkład, różne wymiary, a stal posiada pasmowatą strukturę. Natomiast stale proszkowe nie mają takich wad, cechuje je jednorodność składu chemicznego i struktury. Cechy te powodują, że przy zachowaniu porównywalnej ciągliwości uzyskuje się większą twardość, a przez to wyższą odporność na ścieranie.

Regularny azotek boru (CBN)

Regularny azotek boru (CBN) jest wysokowydajnym materiałem z masy polikrystalicznej, która podobnie jak PKD jest produkowana w procesie wykorzystującym wysoką temperaturę oraz wysokie ciśnienie. CBN, który twardością ustępuje tylko diamentowi, jest odpowiedni do obróbki materiałów, które nie mogą być obrabiane narzędziami z PKD lub z diamentu naturalnego. Główne zastosowanie znajduje on w obróbce metali żelaznych o twardości od 45 HRC, żeliw szarych, żeliw utwardzanych i superstopów na bazie kobaltu, niklu i żelaza. W odróżnieniu od PKD, CBN nie wchodzi w reakcje chemiczne z węglem, który zawierają te materiały. Dodatkowo, wysoka temperatura towarzysząca obróbce skrawaniem nie ma wpływu na CBN, ponieważ utlenia się on dopiero w temperaturze powyżej 1200° C, zachowując wysoką twardość na gorąco.

Powłoka diamentowa naturalna i syntetyczne (DIA, PKD)

DIA

Jako najtwardszy naturalny minerał, diament jest idealnym narzędziem do obróbki innych materiałów. Po odpowiednim przygotowaniu, oprócz ekstremalnej twardości, charakteryzuje się on bardzo ostrą krawędzią skrawającą.

PKD

Naturalny diament ma niewielkie zastosowanie w przemyśle z powodu ograniczonej dostępności oraz niejednorodnej struktury. Z tego powodu, powszechnie wykorzystywany jest diament polikrystaliczny (PKD), charakteryzujący się podobną twardością, odpornością na zużycie i trwałością krawędzi skrawających.

Źródło: wikipedia.org