절삭 공구에 사용되는 재료는 높은-고온 경도와 내마모성, 필요한 굽힘 강도, 충격 인성, 화학적 불활성, 우수한 기계 가공성(절단, 단조, 열처리), 변형에 대한 저항성을 갖추어야 합니다.
일반적으로 높은 재료 경도는 높은 내마모성과 관련이 있습니다. 높은 굽힘 강도는 높은 충격 인성과도 관련이 있습니다. 그러나 재료의 경도가 높을수록 굽힘 강도와 충격 인성은 낮아집니다. 높은 굽힘 강도, 충격 인성 및 우수한 기계 가공성으로 인해 고속-강은 초경합금이 그 뒤를 이어 가장 널리 사용되는 절삭 공구 소재로 남아 있습니다.
절삭 공구 소재의 성능은 주로 내마모성, 인성(치핑에 대한 저항성) 및 고온-경도(고온에서 경도와 화학적 안정성을 유지하는 특성)라는 세 가지 주요 특성 간의 균형을 중심으로 이루어집니다. 고속-강은 인성이 높지만 경도가 낮은 반면, PCD는 경도는 높지만 인성이 낮습니다. 초경합금(슈퍼카바이드)은 경도와 인성의 균형이 양호하고 높은 절삭 온도에 대한 높은 내성을 나타내어 널리 적용됩니다. 바나듐(V) 함량은 내마모성에 영향을 주고, 몰리브덴(Mo) 함량은 인성에 영향을 미치며, 코발트(Co) 첨가는 고온 경도 향상에 도움이 됩니다. 다결정 입방정 질화붕소는 고-경도 경화강 및 경주철 등의 절단에 적합합니다. 다결정 다이아몬드는 비철금속, 합금, 플라스틱, 유리섬유 등을 절단하는 데 적합합니다.- 탄소공구강과 합금공구강은 줄, 다이, 탭 등의 공구로만 사용됩니다. 다결정 다이아몬드(PCD)와 다결정 입방정 질화붕소(PCBN)를 총칭하여 초경질 공구 재료라고 합니다. 이 제품은 매우 높은 경도, 내마모성, 우수한 열 안정성 및 우수한 열 전도성을 가지고 있습니다. PCD는 비{14}}비철금속 및 비{15}}재료 가공에 적합하고, PCBN은 특히 고경도 철금속 재료 가공에 사용됩니다.- 이러한 특성으로 인해 초경질 공구는 고속 건식 절단 및 가공이 어려운-재료에 널리 사용됩니다.- 이들의 연구개발 및 산업화 수준은 제조업의 종합적인 강점을 측정하는 주요 지표 중 하나가 되었습니다. 초경 인덱서블 인서트는 화학 기상 증착을 통해 탄화 티타늄, 질화 티타늄, 알루미나 경질층 또는 복합 경질층으로 코팅되었습니다. 개발 중인 물리 기상 증착 방법은 초경합금 공구뿐만 아니라 드릴, 호브, 탭 및 엔드밀과 같은 고속-강 공구에도 사용할 수 있습니다. 하드 코팅은 화학적 확산과 열 전도를 방해하는 장벽 역할을 하여 절단 중 공구의 마모 속도를 늦춥니다. 코팅된 인서트의 수명은 코팅되지 않은 인서트보다 약 1~3배 더 깁니다. 코팅 기술은 현대 절삭 공구를 구성하는 세 가지 핵심 기술 중 하나가 되었습니다. TiAlN, TiAlCN 및 CrSiN과 같은 다{31}}성분 복합 코팅과 다{32}}층 코팅은 필름 재료의 다{33}}원소 합금화와 코팅 공정 조합의 다양화를 통해 도구를 통해 높은 내마모성, 낮은 마찰, 우수한 열 안정성 및 강한 내산화성과 같은 우수한 종합 특성을 얻을 수 있습니다. 나노-부품과 나노-박막 코팅의 미세 구조는 가공이 어려운-}재료를 절단하기 위한 새로운 솔루션을 제공했습니다. 다이아몬드 코팅과 다이아몬드{40}}유사 탄소(DLC) 코팅은 흑연 부품, 섬유 강화 비{42}}비금속 재료 및 비철 합금 재료 가공에서 좋은 결과를 얻었습니다. 고온, 고압, 고속 및 부식성 유체 매체에서 작동하는 부품에 가공이 어려운-재료의 사용이 증가함에 따라 절단 공정의 자동화 수준과 가공 정확도에 대한 요구 사항이 점점 더 엄격해지고 있습니다. 이러한 상황에 부응하기 위해 절삭공구 개발 방향은 새로운 공구 소재 개발 및 적용에 중점을 둘 예정이다. 고인성, 고강도- 기판에 더 높은 경도의 코팅을 증착하는 도구용 증기 증착 코팅 기술을 더욱 개발하여 도구 재료의 경도와 강도 간의 모순을 더 잘 해결합니다. 인덱싱 가능한 도구의 구조를 더욱 발전시킵니다. 도구의 제조 정밀도를 향상시키고, 제품 품질 변화를 줄이고, 도구 사용을 최적화합니다.
공구 재료는 고속도강, 초경합금, 서멧, 세라믹, 다결정 입방정 질화 붕소, 다결정 다이아몬드 등으로 광범위하게 분류할 수 있습니다.-
