Materiały narzędziowe w narzędziach skrawających

Materiały narzędziowe to materiały stosowane do produkcji narzędzi skrawających. Do produkcji narzędzi używa się kilku materiałów HSS, HSS-E, HSSE-PM oraz VHM.

Stal szybkotnąca HSS, HSS-E

Stal narzędziową szybkotnącą odkrył pod koniec XIX wieku Frederick Winslow Taylor i Micah White. Jest to najszerzej stosowany materiał w produkcji narzędzi skrawających ze względu na swoją uniwersalność zastosowania jak i cenę.

Stal szybkotnąca po zahartowaniu posiada twardość ok. 63 HRC (Skala twardości Rockwella) oraz dużą wytrzymałość zmęczeniową, zachowuje swoje właściwości do 550 °C, a gatunki z domieszką kobaltu HSSE mogą wytrzymać wyższe temperatury.

Stal szybkotnąca HSSE-PM

Stal szybkotnąca proszkowa (spiekana) jest otrzymywana metodą metalurgii proszków. Główne zalety stali szybkotnących spiekanych w porównaniu z konwencjonalnym materiałem HSS jest struktura jednolita drobnoziarnista (wolna od nierównomiernego rozkładu). Przekłada się to na większą wytrzymałość narzędzi oraz szersze zastosowanie. Dzięki zastosowaniu tego materiału można obniżyć cenę narzędzi o dużych wymiarach, stosując zamiast węglika spiekanego (bardzo drogiego) na stal HSSE-PM. Jest to gatunek bardziej wytrzymały od HSSE ale mniej wytrzymały od węglika spiekanego VHM.

VHM Węglik Spiekany

Węglik spiekany zbudowany jest z bardzo drobnych ziaren węglików metali trudno topliwych: wolframu, tytanu, tantalu i niobu połączonych w wysokiej temperaturze spoiwem, którym zwykle jest kobalt. Wprowadzono go do przemysłu w latach 30 XX wieku. Posiadają następujące cechy:

• duża twardość 1500-1700 HV (Skala twardości Vickersa),
• szeroki zakres temperatur w jakim można je stosować (do 850 °C),
• dobra przewodność oraz niewielka rozszerzalność cieplna.

Dzięki tym cechom węgliki spiekane są znacznie twardsze i bardziej odporne na zużycie niż stale szybkotnące.

Wykres właściwości materiałów narzędziowych.