Los materiales de herramientas de corte de metales utilizados actualmente se pueden dividir en nueve tipos, que van desde acero de alta-velocidad (con la velocidad de corte más baja y peor resistencia al desgaste) hasta herramientas de diamante policristalino (PCD) (con el mejor rendimiento de alta-velocidad), siendo las herramientas de carburo las que tienen la mayor aplicación, representando el 80% de las ventas totales de diversas herramientas. Las herramientas CBN tienen una excelente resistencia al calor y pueden cortar materiales duros a altas temperaturas, pero no pueden mecanizar metales blandos.
Las velocidades de corte que estos materiales de herramientas pueden soportar aumentan gradualmente de arriba a abajo. El corte a alta-velocidad también requiere materiales de herramienta con buena tenacidad, alta resistencia al impacto y buena resistencia al desgaste.
1. En términos generales, las herramientas de menor-rendimiento, como el acero de alta-velocidad y el carburo sin recubrimiento, se usan ampliamente en procesos de corte ordinarios, pero su rendimiento a alta-velocidad es deficiente. Las herramientas de alto-rendimiento, como las herramientas PCD, son los materiales más duros de todas las herramientas y poseen una resistencia al desgaste muy alta y capacidades de velocidad muy alta. Demuestran plenamente su superioridad en el mecanizado de alta-velocidad de metales no-y materiales no-metálicos, sin que el calor de corte casi tenga ningún efecto sobre ellos. Sin embargo, su resistencia al impacto es pobre y su rendimiento térmico es muy pobre al cortar materiales de acero y hierro fundido. Esto se debe a que, durante el corte a alta-velocidad de metales ferrosos, los átomos de carbono del material de la herramienta se difunden hacia la pieza de trabajo, provocando un desgaste acelerado de la herramienta.
2. Las herramientas de carburo tienen el mayor volumen de aplicaciones y representan el 80% de las ventas totales de diversas herramientas. Para el corte de metales a velocidad normal, se utiliza el 90% de las herramientas de carburo. El carburo tiene una resistencia al impacto relativamente buena, pero su rendimiento a alta velocidad-es deficiente. Además, las herramientas de corte de alta-velocidad también deben tener una alta dureza en caliente y estabilidad química, que el carburo no puede alcanzar.
3. Las herramientas CBN tienen una excelente resistencia al calor y pueden cortar materiales duros a altas temperaturas, pero no pueden mecanizar metales blandos. Se están considerando las ventajas de varios materiales de herramientas diferentes. Desarrollar nuevos materiales para herramientas que posean simultáneamente tenacidad al impacto y alta resistencia al desgaste, y aplicar un recubrimiento superficial de un material con buena dureza en caliente y resistencia al desgaste a un material de matriz de herramienta con buena tenacidad al impacto, crea nuevas herramientas que a menudo combinan las ventajas de ambos materiales. Estas herramientas tienen una amplia gama de aplicaciones en corte de alta-velocidad.
4. Guiados por esta idea, han surgido nuevas herramientas de corte de materiales compuestos, como herramientas recubiertas de carburo-, herramientas recubiertas de CBN- y herramientas recubiertas de PCD-, que se adaptan al corte a alta-velocidad de diversos materiales metálicos. Las herramientas de carburo recubiertas adecuadas para cortes de alta-velocidad, debido al uso de materiales de recubrimiento con buena resistencia al calor y alta dureza, así como a la tecnología de recubrimiento multi-capa, tienen un rango de corte más amplio y una vida útil más larga, y su rendimiento de corte es significativamente superior al del carburo sin recubrimiento. Por lo tanto, el carburo recubierto tiene una fuerte tendencia a reemplazar al carburo no recubierto ordinario.
La tecnología de recubrimiento de herramientas no sólo es aplicable a herramientas de carburo sino que también ha logrado buenos resultados en otros materiales de herramientas. Las herramientas cerámicas también son adecuadas para cortes de alta-velocidad y se han convertido en una parte importante de la investigación y el desarrollo de materiales para herramientas en los últimos años. Debido a su buena resistencia al impacto, tenacidad y fuerte resistencia al choque térmico, son muy adecuados para el mecanizado de alta-velocidad.