Il miglioramento e lo sviluppo dei materiali per utensili è uno degli argomenti importanti nell'attuale sviluppo della lavorazione dei metalli, perché i buoni materiali per utensili possono non solo completare in modo efficace e rapido il lavoro di taglio, ma anche mantenere la durata dell'utensile. I materiali comunemente utilizzati per gli utensili di tornitura sono i seguenti:
1. Acciaio ad alto-carbonio
Gli utensili per tornitura in acciaio ad alto- tenore di carbonio sono realizzati in acciaio al carbonio con un contenuto di carbonio compreso tra 0,8% e 1,5%. Vengono utilizzati dopo la tempra e l'indurimento. A causa dell'attrito durante il taglio, tendono a rinvenire e ammorbidirsi e sono stati sostituiti da altri strumenti come l'acciaio rapido-. Generalmente è adatto solo per il taglio di materiali metallici teneri e quelli comunemente usati includono SK1, SK2, SK7, ecc.
2. Acciaio ad alta-rapidità
L'acciaio ad alta-rapidità è un tipo di lega a base di acciaio-, comunemente nota come utensile di tornitura bianco. È realizzato aggiungendo elementi di lega come W, Cr, V e Co all'acciaio al carbonio con un contenuto di carbonio compreso tra lo 0,7% e lo 0,85%. Ad esempio, il materiale in acciaio rapido 18-4-4-contiene il 18% di tungsteno, il 4% di cromo e il 4% di vanadio. Il calore per attrito generato durante il processo di taglio degli utensili di tornitura in acciaio ad alta velocità può raggiungere i 6.000 gradi, rendendoli adatti alla tornitura di filetti a velocità inferiori a 1.000 giri/min. Gli utensili di tornitura in acciaio ad alta velocità comunemente utilizzati includono SKH2, SKH4A, SKH5, SKH6, SKH9, ecc.
3. Utensili da taglio in leghe diverse da-ghisa
Questa è una lega di cobalto, cromo e tungsteno. A causa del suo difficile processo di taglio, viene realizzata mediante fusione, per questo è chiamata anche lega super-fusa. Quella più rappresentativa è la stellite. La sua tenacità e resistenza all'usura sono eccellenti. La sua durezza rimane inalterata a 8200 gradi e la sua resistenza al calore supera di gran lunga quella dell'acciaio ad alta-rapidità, rendendolo adatto per operazioni di taglio profondo e ad alta-velocità.
4. Utensili da taglio carbonizzati sinterizzati
Gli utensili da taglio in metallo duro sono prodotti della metallurgia delle polveri. Il componente principale degli utensili da taglio in carburo di tungsteno è dal 50% al 90% di tungsteno, con polvere di titanio, molibdeno, tantalio e cobalto aggiunti come legante, e quindi vengono completati mediante riscaldamento e sinterizzazione. Gli utensili da taglio carbonizzati hanno una durezza maggiore rispetto ad altri materiali e sono adatti per tagliare metalli o pietre più duri. A causa del loro materiale fragile e duro, possono essere realizzati solo sotto forma di lamiera e poi saldati a un portautensile flessibile. In questo modo, quando il tagliente diventa smussato o si rompe, è possibile sostituire un altro tagliente o una nuova lama. Questo tipo di utensile da tornio è chiamato utensile da tornio usa e getta.
Gli utensili da taglio carbonizzati sono classificati in tre tipi, P, M e K, in base alle loro diverse proprietà di taglio secondo gli standard internazionali (ISO) e sono rispettivamente contrassegnati con i colori blu, giallo e rosso.
La classe P è adatta al taglio dell'acciaio e comprende sei tipi: P01, P10, P20, P30, P40 e P50. P01 è un utensile per tornitura di precisione ad alta-velocità con un numero ridotto ed elevata resistenza all'usura. P50 è un utensile per tornitura di sgrossatura a bassa velocità-con un numero elevato e un'elevata tenacità. Il portautensili è verniciato di blu per l'identificazione.
La classe K è adatta per il taglio di materiali fragili e duri come pietra e ghisa. Ne esistono cinque tipi: K01, K10, K20, K30 e K40. K01 è un utensile di tornitura di precisione ad alta-velocità, mentre K40 è un utensile di tornitura di sgrossatura a bassa-velocità. I portautensili di questi tipi sono verniciati di rosso per l'identificazione.
La Classe M si trova tra la Classe P e la Classe M ed è adatta al taglio di materiali con maggiore tenacità. I portautensili di questo tipo sono identificati dalla verniciatura gialla.
5. Utensili per tornitura in ceramica
Gli utensili per tornitura in ceramica sono realizzati in polvere di allumina con una piccola quantità di elementi aggiunti e poi sinterizzati ad alte temperature. La loro durezza, resistenza al calore e velocità di taglio sono superiori a quelle del carburo di tungsteno. Tuttavia, a causa della loro fragilità, non sono adatti alla tornitura discontinua o pesante e sono adatti solo alla tornitura fine ad alta-velocità.
6. Coltelli diamantati
Quando si esegue la finitura superficiale avanzata, per la lucidatura è possibile utilizzare diamanti rotondi o industriali con superfici taglienti. Può ottenere una superficie più liscia e viene utilizzato principalmente per la tornitura di precisione di leghe di rame o leghe leggere. Durante la svolta è necessario utilizzare l'alta velocità, con un minimo di 60-100 m/min e solitamente tra 200 e 300 m/min.
7. Ossido di boro
L'ossido di boro cubico (CBN) è un materiale che è stato promosso negli ultimi anni. La sua durezza e resistenza all'usura sono seconde solo al diamante. Questo utensile da taglio è adatto per la lavorazione di leghe del gruppo ferro dure e resistenti-all'usura, leghe a base di nichel-e leghe a base di cobalto-.
