Інструментальними є матеріали, основне призначення яких - оснащення робочої частини інструментів.
1. Інструментальні стали:
- вуглецеві стали;
- леговані стали;
- швидкорізальні стали.
2. Тверді сплави.
3. Матеріали надтверді.
4. мінералокерамікою.
3. швидкорізальної сталі позначаються буквами (Р - вольфрам, М - молібден, Ф - ванадій, А - азот, К - кобальт, Т - титан, Ц - цирконій).
Наприклад, сталь марки 11Р3АМ3Ф2 містить: 1.1% - вуглецю, 3% - вольфраму, 1% - азоту, 3% - молібдену, 2% - ванадію.
Приклади швидкорізальних сталей: Р18, Р12, Р9, Р6М5, Р6М5К5.
Твердість після термообробки: 63 ... 65HRCе.
Теплостійкість: 620 ... 630'C.
Застосовується для всіх видів різального інструменту. використовуваного на верстатах зі швидкістю різання до 20м / с.
Стандартні марки твердих сплавів складаються з карбідів вольфраму (В), титану (Т), танталу (Т). В якості зв'язки використовується кобальт (К).
Наприклад, в сплаві ВК8: 8% - кобальту і 92% - карбіду вольфраму.
У сплаві Т5К10: 5% - карбіду титану, 10% - кобальту і 85% - карбіду вольфраму.
Звертаю Вашу увагу, що на відміну від сталей в твердих сплавах немає заліза.
Твердість твердих сплавів близько 90 HRA.
Теплостійкість: 800 - 1000'C.
Швидкість різання до 200м / с.
Виділено три групи вживаності твердосплавного інструменту:
1. Група Р - для матеріалів, що дають зливну стружку (сталь);
2. Група К - для матеріалів, що дають стружку надлому (чавун);
3. Група М - універсальні сплави.
Кожна група має свій маркований колір: Р - синій, К - червоний, М - жовті й.
Твердосплавні матеріали поставляються в різних видах. Заготовки напайку регламентовані ГОСТом 25393 - 82. Кожна форма і типорозмір мають свій номер по ГОСТу, що складається з п'яти цифр. При замовленні цих пластин треба вказати номер ГОСТу, який визначає форму, номер конкретної пластини в цьому ГОСТі, а також марку сплаву.
Широко використовуються також змінні багатогранні пластини (СМП). СМП кріпляться на корпусі інструменту механічним способом, наприклад гвинтом через центральний отвір, прихватом або клином. СМП НЕ Переточувати після зносу всіх граней, а відправляються на переробку. Переточування СМП не має ніякого сенсу, тому що після переточування зменшуються розміри пластини, а паз на корпусі інструменту розрахований на розміри нової пластини. Заміну СМП можна виробляти на інструменті, не знімаючи його з верстата. СМП випускаються різних класів допуску: U, G, M, E, C. При замовленні СМП необхідно вказати номер ГОСТу, який визначає форму. Так наприклад пластини ріжучі, змінні, багатогранні, твердосплавні квадратної форми мають розміри і конструкцію по ГОСТу 19049 - 80. Пластина з межею 12.7 мм, товщиною 3.18 мм, класу допуску «U» має номер в цьому ГОСТі 03111-120308 або буквене позначення SNUN- 120308, причому кожна цифра або буква мають свій сенс. Цифри 03111 або букви SNUN визначають форму пластини і клас допуску. Число 12 означає довжину ріжучої кромки пластини, а саме 12.7мм, число 03 - товщину пластини 3.18мм, а 08 - радіус округлення при вершині 0.8мм.
Мінералокераміческіе інструментальні матеріали мають високу твердість, тепло- і зносостійкість. Їх основою є глинозем Al2O3 (оксидна кераміка) або суміш Al2O3 з карбідами і нитридами (кермети). Приклад таких матеріалів ВОК60, Кортіна. Твердість до 94 HRA.
Призначення: чистове і напівчистова обробка загартованих сталей (45-60 HRCЕ), чавунів. Швидкість різання до 400м / с. Мінералокераміка поставляється у вигляді непереточуваних багатогранних пластин, форма і розміри яких визначені ГОСТом 25003 - 81.
Пластини випускаються наступних форм: правильний тригранник, квадрат, ромб з кутом 80 ', коло. Кріплення в корпусах інструменту, в основному різців і фрез. відбувається тільки механічним способом, а саме прихватом зверху, тому що ці пластини не мають отворів.
Матеріали надтверді мають високу твердість (до 96 HRA), зносостійкість, низьким коефіцієнтом тертя. Поділяються на матеріали на основі природних і синтетичних алмазів і на основі кубічного нітриду бору. Всім хороший алмаз. Він і твердий, і зносостійкий, і міцний, але і він має один, але дуже суттєвий недолік: він хімічно активний до заліза, тому сталь їм обробляти не можна. Застосовують алмазний інструмент для шліфування твердих сплавів, заточування і доведення твердосплавного інструменту, виправлення шліфувальних кіл.
Найбільш характерним представником надтвердих матеріалів на основі кубічного нітриду бору є ельбор (або композит 01). Він призначений для чистової обробки загартованих сталей з HRCе до 63. Тобто К01 запросто можна обробляти загартовані інструментальні стали. Композитом також можна шліфувати твердий сплав, тобто заточувати твердосплавний інструмент. Форма і розміри пластин з надтвердих матеріалів визначені ТУ2-035-808-81. Бувають такі форми пластин: круглі, квадратні, ромбічні, тригранні. Кріплення пластин з надтвердих матеріалів, також як і пластин, з мінералокераміки, відбувається тільки механічним способом.