Auswahl des Werkzeugmaterials

Das zur Herstellung des Werkzeugs verwendete Material muss eine hohe Hochtemperaturhärte und Verschleißfestigkeit, die erforderliche Biegefestigkeit, Schlagzähigkeit und chemische Inertheit sowie eine gute Verarbeitbarkeit (Schneiden, Schmieden und Wärmebehandlung usw.) aufweisen und darf nicht leicht zu verformen sein. Wenn die Materialhärte hoch ist, ist normalerweise auch die Verschleißfestigkeit hoch; Bei hoher Biegefestigkeit ist auch die Schlagzähigkeit hoch.

Je höher jedoch die Materialhärte ist, desto geringer sind die Biegefestigkeit und die Schlagzähigkeit. Aufgrund seiner hohen Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit sowie seiner guten Bearbeitbarkeit ist Schnellarbeitsstahl auch in der heutigen Zeit das am häufigsten verwendete Werkzeugmaterial, gefolgt von Hartmetall. Polykristallines kubisches Bornitrid eignet sich zum Schneiden von gehärtetem Stahl mit hoher Härte und hartem Gusseisen usw.; polykristalliner Diamant eignet sich zum Schneiden von Nichteisenmetallen sowie Legierungen, Kunststoffen und Glasfasern usw.; Kohlenstoff-Werkzeugstahl und legierter Werkzeugstahl werden nur als Werkzeuge wie Feilen, Matrizen und Gewindebohrer verwendet.

Wendeschneidplatten aus Hartmetall wurden durch chemische Gasphasenabscheidung mit Titankarbid, Titannitrid, harten Aluminiumoxidschichten oder harten Verbundschichten beschichtet. Das sich entwickelnde Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung kann nicht nur für Hartmetallwerkzeuge, sondern auch für Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl wie Bohrer, Wälzfräser, Gewindebohrer und Fräser eingesetzt werden. Die Hartbeschichtung fungiert als Barriere, um die chemische Diffusion und Wärmeleitung zu behindern und die Verschleißrate des Werkzeugs beim Schneiden zu verlangsamen. Die Lebensdauer der beschichteten Klinge ist etwa 1 bis 3 Mal länger als die der unbeschichteten.