ในการตัดโลหะ ส่วนตัดของเครื่องมือจะดำเนินการตัดโดยตรง ดังนั้นวัสดุเครื่องมือโดยทั่วไปจึงหมายถึงวัสดุของส่วนตัดของเครื่องมือ การเลือกวัสดุเครื่องมือที่เหมาะสมเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการตัด โดยส่วนใหญ่จะกำหนดประสิทธิภาพการตัด การใช้เครื่องมือและต้นทุนในการประมวลผล ความแม่นยำในการตัดเฉือน และคุณภาพพื้นผิว การพัฒนาวัสดุเครื่องมือยังได้รับอิทธิพลและได้รับอิทธิพลจากการพัฒนาวัสดุชิ้นงานด้วย ด้านล่างนี้ เราจะพูดถึงการเลือกวัสดุเครื่องมือ
ในระหว่างการทำงาน เครื่องมือจะต้องได้รับแรงกดในการตัด แรงเสียดทาน และแรงกระแทกอย่างมาก ทำให้เกิดอุณหภูมิในการตัดสูง การทำงานใน-อุณหภูมิสูง ความดันสูง- และสภาพแวดล้อมที่มีแรงเสียดทานสูง การใช้วัสดุที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เครื่องมือสึกหรอหรือเสียหายอย่างรวดเร็ว ดังนั้นวัสดุเครื่องมือจึงต้องเป็นไปตามข้อกำหนดพื้นฐานบางประการ
1. มีความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอได้ดี
ความแข็งเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุเครื่องมือ หากต้องการขจัดเศษออกจากชิ้นงาน ความแข็งของเครื่องมือจะต้องมากกว่าความแข็งของวัสดุชิ้นงาน ความแข็งของคมตัดของเครื่องมือที่ใช้ตัดโลหะโดยทั่วไปจะสูงกว่า 60HRC
สำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน ความแข็งควรสูงกว่า 62 HRC ที่อุณหภูมิห้อง สำหรับเหล็กความเร็วสูง- ความแข็งคือ 63-70 HRC และสำหรับเครื่องมือคาร์ไบด์จะมีความแข็งอยู่ที่ 89-93 HRC
ความต้านทานต่อการสึกหรอคือความสามารถของวัสดุเครื่องมือในการต้านทานการสึกหรอ โดยทั่วไป ยิ่งความแข็งของวัสดุเครื่องมือสูงเท่าใด ความต้านทานการสึกหรอก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ยิ่งความแข็งสูง ยิ่งมีจำนวนมากขึ้น อนุภาคก็จะยิ่งเล็กลง และยิ่งอนุภาคแข็งในโครงสร้างทางโลหะวิทยาของวัสดุเครื่องมือมีการกระจายตัวสม่ำเสมอมากขึ้น ความต้านทานการสึกหรอก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบทางเคมี ความแข็งแรง โครงสร้างจุลภาค และอุณหภูมิของโซนแรงเสียดทานของวัสดุเครื่องมือด้วย
2. ความแข็งแกร่งและความเหนียวที่เพียงพอ
เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมือสามารถทำงานได้โดยไม่บิ่นหรือแตกหักภายใต้แรงกดดัน การกระแทก และแรงสั่นสะเทือนสูงที่มักพบระหว่างการตัด วัสดุเครื่องมือต้องมีความแข็งแรงและความเหนียวเพียงพอ โดยทั่วไป ยิ่งมีความเหนียวสูง แรงตัดก็จะยิ่งต้านทานได้มากขึ้นเท่านั้น
3. ทนความร้อนสูง
การต้านทานความร้อนเป็นตัวบ่งชี้หลักของประสิทธิภาพการตัดของวัสดุเครื่องมือ โดยทั่วไปจะวัดจากความสามารถในการรักษาความแข็งสูง ความต้านทานการสึกหรอ ความแข็งแรง และความเหนียวที่อุณหภูมิสูง เรียกอีกอย่างว่าความแข็งแบบร้อน
ยิ่งวัสดุเครื่องมือมีความแข็ง-อุณหภูมิสูงเท่าใด ความต้านทานความร้อนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ความต้านทานต่อการเสียรูปและการสึกหรอของพลาสติกที่อุณหภูมิสูง-ก็จะยิ่งมากขึ้น และความเร็วตัดที่อนุญาตก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย
นอกจากความแข็งที่อุณหภูมิสูง-แล้ว วัสดุเครื่องมือควรมีคุณสมบัติต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง-และต้านทานการยึดเกาะและการแพร่กระจายได้ดี คุณสมบัตินี้เรียกว่าความเสถียรทางเคมี
4. คุณสมบัติทางเทอร์โมฟิสิกส์ที่ดีและทนต่อแรงกระแทกจากความร้อน
ยิ่งการนำความร้อนของวัสดุเครื่องมือดีขึ้นเท่าไร การนำความร้อนในการตัดออกจากบริเวณการตัดก็จะยิ่งง่ายขึ้นเท่านั้น ซึ่งส่งผลให้อุณหภูมิของส่วนตัดของวัสดุเครื่องมือลดลง และลดการสึกหรอของเครื่องมือ
5. ความสามารถในการผลิตที่ดี
เครื่องมือต้องไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพในการตัดที่ดีเยี่ยม แต่ยังง่ายต่อการผลิตอีกด้วย สิ่งนี้ต้องการวัสดุเครื่องมือที่ต้องมีความสามารถในการผลิตที่ดี เช่น การตีขึ้นรูป การอบชุบด้วยความร้อน การเชื่อม การเจียร และการต้านทานการเปลี่ยนรูปพลาสติกที่อุณหภูมิสูง-
6. ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ
ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจเป็นตัวบ่งชี้สำคัญของวัสดุเครื่องมือ การพัฒนาวัสดุเครื่องมือควรขึ้นอยู่กับสถานการณ์ทรัพยากรจริงของประเทศ ซึ่งมีความสำคัญทางเศรษฐกิจและยุทธศาสตร์อย่างมาก
เครื่องมือบางอย่างอาจมีราคาแพงต่อหน่วย แต่อายุการใช้งานที่ยาวนานทำให้ต้นทุนต่อส่วนประกอบไม่จำเป็นต้องสูงเสมอไป ดังนั้นควรคำนึงถึงผลกระทบทางเศรษฐกิจเมื่อเลือกเครื่องมือตัด นอกจากนี้ ในระบบการประมวลผลขั้นสูง ประสิทธิภาพการตัดของเครื่องมือตัดยังจำเป็นต้องมีความเสถียรและเชื่อถือได้ โดยมีความสามารถในการคาดการณ์ได้ในระดับหนึ่งและมีความน่าเชื่อถือสูง