Shrnutí na Materiály pro obráběcí nástroje

## Úvod Řezné materiály jsou speciální materiály používané k výrobě břitů obráběcích nástrojů. Musí odolávat vysokým teplotám, tlaku, tření a rázům vznikajícím při obrábění. Cílem volby řezného materiálu je zajistit dlouhou životnost nástroje, přesnost obrobeného povrchu a umožnit co nejvyšší řezné rychlosti. > Definice: Řezný materiál je materiál nebo kombinace materiálů používaných pro břity nástrojů, navržený tak, aby zvládl teploty, opotřebení a mechanické zatížení během obrábění. ## Základní požadované vlastnosti - **Vysoká tvrdost** i při zvýšených teplotách - **Odolnost proti opotřebení** - **Žárupevnost a žáruvzdornost** (odolnost proti vysokým teplotám a zachování tvrdosti) - **Houževnatost** (odolnost proti lomu a rázům) - **Chemická stabilita** vůči obrobku a chladivu ## Rozdělení řezných materiálů (přehled) Níže jsou hlavní skupiny řezných materiálů, jejich vlastnosti a typické použití. | Skupina | Hlavní vlastnosti | Typické použití | Označení / poznámka | |---|---:|---|---| | Uhlíkové oceli | Nízká žárupevnost, dobrá houževnatost | Ruční nástroje (pilníky, dláta) | Třídy 19 0xx - 19 2xx, řezné rychlosti velmi nízké, až do 150 $^{\circ}$C | | Slitinové (nástrojové) oceli | Legované prvky pro lepší vlastnosti | Výroba nástrojů pro střední zatížení | Označení 19 3xx – 19 7xx | | Rychlořezné oceli (HSS) | Vysoká tvrdost za tepla, univerzální | Nástroje pro obrábění kovů | Označení 19 8xx, teploty do 650 $^{\circ}$C | | Slinuté karbidy (WC, TiC, TaC + Co) | Velmi vysoká tvrdost, nižší houževnatost | Řezné destičky, vysoké řezné rychlosti | Rozdělení P, M, K, N, S podle použití | | Řezná keramika | Extrémní tvrdost, nízké vedení tepla | Jemné obrábění bez přerušení řezu, odolnost proti otěru | Nižší pevnost v ohybu, levnější než některé SK | | Diamanty | Nejtvrdší materiál, citlivý na Fe při vysoké teplotě | Jemné obrábění měkkých materiálů, jednobřité nástroje | Přírodní a umělé, umělé jsou běžnější | | Cermety | Kompozit keramika + kov, nízké tření | Vysoce přesné obrábění s kvalitním povrchem | Vysoká odolnost proti opotřebení, menší houževnatost | ## Detailní popis skupin ### Uhlíkové oceli - Nejstarší řezné materiály. - Použití: velmi malé řezné rychlosti, ruční nástroje. - Maximální provozní teplota přibližně do 150 $^{\circ}$C. > Definice: Uhlíková ocel je ocel, jejíž vlastnosti jsou převážně určeny obsahem uhlíku, bez výrazného legování jinými prvky. Praktický příklad: pilník používaný při ručním dokončování se obvykle vyrábí z uhlíkové oceli kvůli její snadné výrobě a dobré houževnatosti. ### Slitinové (nástrojové) oceli - Legované prvky: Cr, Mn, Mo, W, Si zlepšují tvrdost, žárupevnost a houževnatost. - Použití: nástroje pro střední až vyšší zatížení, lepší než uhlíkové oceli. Praktický příklad: šroubovák pro strojírenství nebo razník mohou být z nástrojové oceli. ### Rychlořezné oceli (HSS) - Nejrozšířenější ve strojírenství pro výrobu břitů nástrojů. - Umožňují práci při vyšších teplotách až do ~650 $^{\circ}$C. Praktický příklad: vrtáky a frézy pro obecné obrábění kovů často bývají z rychlořezné oceli. ### Slinuté karbidy - Výroba: prášková metalurgie z karbidů těžkých kovů (WC, TiC, TaC) a pojiva (Co). > Definice: Prášková metalurgie je proces výroby kovových dílů z prášku, kdy se prášek lisuje a vypalováním (spečením) spojí bez úplného tavení kovu. - Nejsou slitiny, ale směsi více fází; vlastnosti lze ovlivnit poměrem složek. - Omezené tváření – opracovatelné hlavně broušením nebo elektrojiskrovým obráběním. - Dělení podle použití: P (oceli), M (hliník + měď), K (litiny), N (neželezné), S (žáruvzdorné). Praktický příklad: vyměnitelné řezné destičky pro soustružení ocelových součástí. Zajímavost: Slinuté karbidy se často pájejí na nosné těleso nástroje pro rychlou výměnu destiček. ### Řezná keramika - Výchozí surovina: korund. - Výroba: prášková metalurgie. - Velmi tvrdé, nízká pevnost v ohybu → nevhodné pro přerušovaný řez a hrubování. - Výhody: vyšší odolnost proti otěru než některé SK,