Производительность обработки резанием, стойкость инструмента и экономические показатели операции существенно зависят от правильного выбора марки инструментального материала для конкретного режущего инструмента. На выбор марки влияют следующие характеристики инструмента и особенности его эксплуатации: прочность и жесткость инструмента; значения задних углов; толщина среза; требования к остроте режущих кромок; особенности шлифования и заточки, опасность появления прижогов; вид обрабатываемого материала и его физико-механические свойства; уровень скоростей резания; непрерывность процесса резания; жесткость технологической системы станка; требования к обрабатываемости резанием (шероховатость обработанной поверхности, шлифуемость); требования к стабильности деформации после термообработки.
Рассмотрим материалы, применяемые для изготовления режущего инструмента.
Конструкционные стали (типа 45, 40Х) в большинстве случаев применяются для изготовления державок резцов, корпусов фрез, зенкеров и другого сборного инструмента.
Инструментальные углеродистые стали (типа У10А, У12А) применяются для изготовления разверток, плашек, напильников.
Инструментальные легированные стали (типа 9ХС, ХВГ) используются для изготовления резьбообразующего инструмента, протяжек.
Быстрорежущие стали нормальной (Р6М5) и повышенной (типа Р6М5К5, Р9М4К8) производительности применяются для изготовления фасонных, резьбовых и отрезных резцов, фрез, зуборезного инструмента. Быстрорежущие стали повышенной производительности с высоким содержанием кобальта и ванадия применяются при точении и фрезеровании труднообрабатываемых и жаропрочных материалов с повышенными скоростями резания. При работе на режимах резания, характерных для быстрорежущих сталей нормальной производительности, высоколегированные быстрорежущие стали часто не дают значительного повышения стойкости инструмента. В ряде случаев из-за повышенной хруп-кости стойкость инструмента из этих сталей при прерывистом резании или на изношенном оборудовании может быть ниже стойкости инструмента из стали нормальной производительности.
При изготовлении инструмента для автоматизированного производства выбирается сталь с повышенными требованиями по карбидной неоднородности, под которой понимается улучшенная микроструктура стали, более равномерное распределение карбидов и др. Так, заготовки инструмента диаметром до 20 мм должны иметь карбидную неоднородность не выше 3 баллов, свыше 20 до 40 мм — не выше 4 баллов, свыше 40 мм — не выше 5 баллов.
Обработка сталей с пределом прочности на растяжение более 90 кгс/мм2 требует изготовлять инструмент из стали, содержащей кобальт (Р9М4К8, Р6М5К5).