Shrnutí na Řezné materiály pro obrábění kovů

## Úvod Řezné materiály jsou speciální materiály používané pro výrobu břitů obráběcích nástrojů. Musí odolávat vysokým teplotám, tlaku, tření a rázům vznikajícím při obrábění, aby zajistily dlouhou životnost nástroje, přesnost obrobeného povrchu a možnost práce při vysokých řezných rychlostech. > **Definice:** Řezný materiál je materiál určený k výrobě břitu nástroje, který musí kombinovat tvrdost, žárupevnost, houževnatost a chemickou stabilitu. ## Základní požadované vlastnosti - **Vysoká tvrdost (i za zvýšených teplot)** - **Odolnost proti opotřebení** - **Žárupevnost a žáruvzdornost** - **Houževnatost (odolnost proti lomu)** - **Chemická stabilita vůči obrobku a chladivu** ## Dělení řezných materiálů (přehled) 1. Uhlíkové oceli 2. Slitinové oceli 3. Rychlořezné oceli 4. Slinuté karbidy 5. Řezná keramika 6. Diamanty 7. Cermety ### Tabulka: Srovnání hlavních skupin | Skupina | Hlavní vlastnosti | Max. pracovní teplota | Využití | Výhody / Nevýhody | |---|---:|---:|---|---| | Uhlíkové oceli | Jednoduché nástrojové oceli | do $150^{\circ}\mathrm{C}$ | Ruční nástroje (pilníky, dláta) | + Levné, jednoduché / - Nízké řezné rychlosti | | Slitinové oceli | Legované prvky (Cr, Mn, Mo, W, Si) | vyšší než uhlíkové | Nástrojové součásti | + Lepší vlastnosti než uhlíkové | | Rychlořezné oceli (HSS) | Vysoká tvrdost za tepla | do $650^{\circ}\mathrm{C}$ | Nástroje pro obrábění kovů | + Univerzální v strojírenství | | Slinuté karbidy (WC, TiC, TaC + Co) | Velmi tvrdé, vícefázové | vyšší odolnost než HSS | Řezné destičky | + Vysoká tvrdost / - Nízká houževnatost | | Řezná keramika | Z korundu, velmi tvrdá | vysoká odolnost proti otěru | Jemné a přesné operace | + Nižší cena, odolnost proti opotřebení / - Křehkost | | Diamanty | Nejtvrdší materiál (C) | omezené podle oxidačních podmínek | Jemné řezání měkkých materiálů | + Nejvyšší tvrdost / - Dražší, limit pro železné materiály | | Cermety | Keramika + kovové pojivo (např. nitrid titanu + kov) | vysoká tvrdost i při teple | Vysoká přesnost povrchu | + Nízké tření, stabilní řez / - Citlivost na rázy | ## 12.1 Uhlíkové oceli - Nejstarší řezné materiály - Používají se pro velmi malé řezné rychlosti - Pracovní teploty do $150^{\circ}\mathrm{C}$ - Typické použití: ruční nástroje (pilníky, dláta) - Označení tříd: $19\,0xx$ – $19\,2xx$ ## 12.2 Slitinové a rychlořezné oceli ### Slitinové oceli - Legují se prvky jako Cr, Mn, Mo, W, Si pro lepší mechanické vlastnosti - Označení: $19\,3xx$ – $19\,7xx$ - Vhodné tam, kde je potřeba lepší kombinace tvrdosti a houževnatosti než u uhlíkových ocelí ### Rychlořezné oceli (HSS) - Nejpoužívanější ve strojírenství pro nástroje obrábějící kovy - Max. teplota provozu do $650^{\circ}\mathrm{C}$ - Označení: $19\,8xx$ ## 12.3 Slinuté karbidy > **Definice:** Slinuté karbidy jsou materiály vyráběné práškovou metalurgií z karbidů těžkých kovů (WC, TiC, TaC) a kovového pojiva (nejčastěji Co). Nejsou to slitiny, ale směsi dvou a více fází. - Výroba: prášková metalurgie (lisování a spečení) - Vlastnosti: velmi vysoká tvrdost, omezené tvarové úpravy (broušení, elektroiskrové obrábění) - Volba vlastností: závisí na množství složek Kategorie podle použití (barevné značení): - P (modře): vhodné pro obrábění většiny ocelí - M (žlutě): slitiny hliníku a mědi - K (červeně): litiny - N (zeleně): neželezné kovy - S: speciální žáruvzdorné litiny - Použití: řezné destičky pájené na tělo nástroje ## 12.4 Řezná keramika - Výchozí surovina: korund - Výroba: prášková metalurgie - Vlastnosti: velmi tvrdé, nízká pevnost v ohybu, nevhodné pro přerušovaný řez a hrubování - Výhody oproti SK: vyšší odolnost proti otěru, nižší pořizovací cena, menší tepelná vodivost - Při otupení hran se keramika běžně již nebrousí Dělení podle složení: - Čistá keramika - Směsová keramika - Vyztužená keramika - Neoxidická keramika Věděli jste, že keramické břity vedou málo tepla, což snižuje tepelnou zátěž nástroje při vysokorychlostním obrábění? Věděli jste, že keramika proto často zlepšuje kva