Materiály pro řezné nástroje - Interaktivní multimediální text pro všechny studijní programy FSI

Průmyslové podniky celého světa používají při výrobě strojních součástí z různých materiálů (kovových - oceli, litiny, slitiny Al, slitiny Cu, slitiny Ni, slitiny Ti, nekovových - keramika, vláknově vyztužené kompozity, atd.) různé metody obrábění, z nichž největší podíl tvoří soustružení, frézování a vrtání. K odebírání třísky a vytváření nových povrchů požadovaného tvaru, rozměrů a jakosti musí být k dispozici řezný nástroj, jehož břit má odpovídající houževnatost a současně vysokou tvrdost v oblasti ostří, která nesmí příliš poklesnout ani při vysokých pracovních teplotách.
Soudobé řezné nástroje pro strojní obrábění jsou vyráběny z různých materiálů, od nástrojových ocelí (zejména rychlořezných), přes slinuté karbidy (bez povlaků i s tvrdými, otěruvzdornými povlaky), cermety (včetně povlakovaných), řeznou keramiku (včetně povlakované) až po supertvrdé materiály (syntetický diamant a kubický nitrid boru). Tento široký sortiment materiálů je důsledkem dlouholetého a intenzivního výzkumu a vývoje v dané oblasti a má úzkou souvislost s rozvojem konstrukčních materiálů, které je třeba efektivně obrábět, i s vývojem nových obráběcích strojů, zejména s číslicovým řízením. Prakticky každý nový druh nástrojového materiálu znamenal posunutí použitelných řezných rychlostí k vyšším hodnotám. V současné době, ani v blízké budoucnosti, nelze očekávat objevení zcela nového řezného materiálu, proto je úsilí výzkumných týmů všech významných výrobců nástrojů a nástrojových materiálů zaměřeno spíše na specifikaci optimálního využití již známých materiálů, s velmi přesným vymezením aplikačních oblastí.
Aplikační oblasti materiálů pro řezné nástroje jsou vymezeny jejich fyzikálními (měrná hmotnost, velikost zrna, součinitel tření), chemickými (inertnost, stálost), tepelnými (teplota tavení, pracovní teplota, tepelná vodivost, délková roztažnost,) a mechanickými vlastnostmi (tvrdost, modul pružnosti, pevnost v tlaku a ohybu, lomová houževnatost). Nástrojové materiály s vysokou tvrdostí lze použít při vyšších řezných rychlostech a malých průřezech třísky (dokončovací obrábění), kde převládá spíše tepelné zatížení nad mechanickým, materiály s vysokou houževnatostí lze použít při vyšších posuvových rychlostech (hrubovací obrábění), kde v důsledku většího průřezu třísky převládá mechanické zatížení nad tepelným.