Keramika
V současné době je název keramika společným pojmenováním velkého počtu různých řezných materiálů. Původně se pod pojmem "keramika" rozuměl oxid hlinitý, jehož použití jako řezného materiálu sahá hluboko do minulosti. Tyto starší druhy nástrojů z tvrdých oxidů byly velmi křehké a s ohledem na špatnou kvalitu jejich výroby a chybná doporučení pro jejich použití byla jejich trvanlivost tak krátká, že byly prakticky nepoužitelné. Vývoj šel ovšem dopředu a tak dnešní nástroje z keramiky se z tehdejšími nedají vůbec srovnat.
Keramické řezné materiály jsou tvrdé, mají vysokou tvrdost za tepla a nereagují chemicky s materiálem obrobku. Zaručují dlouhou trvanlivost břitu a mohou být použity při vysokých řezných rychlostech. Při správném používání je možné dosáhnout mimořádně velký objem odebraného materiálu. Používají se na obrábění šedé litiny, tvrdých ocelí a žárovzdorných slitin.
Existují dva základní typy keramiky:
A - na bázi oxidu hlinitého (Al2O3)
B - na bázi nitridu křemíku (Si
Kermaiku na bázi oxidu hlinitého lze rozdělit na:
A1 - čistou (oxidickou)
A2 - směsnou
A3 - vyztuženou
A1: Keramika na bázi čistého oxidu hlinitého má relativně nízkou pevnost a houževnatost a také malou tepelnou vodivost. Tyto
zajisté ne zrovna nejlepší vlastnosti pro obrábění kovů jsou příčinou vylamování břitů při nepříznivých podmínkách obrábění.
Přidáním malého množství oxidu zirkoničitého je možné uvedené vlastnosti čisté keramiky podstatně zlepšit. Zvýšení houževnatosti
a tvrdosti má za příčinu zvětšení rozsahu použití. Jakákoliv porezita snižuje výkon nástroje. Barva čisté keramiky lisované za studena je bílá,
u keramiky lisované za tepla je šedá.
A2: Směsná keramika na bázi oxidu hlinitého získáva přidáním kovové fáze vyšší odolnost proti tepelnému šoku. Tento typ řezného materiálu je pro svoji zlepšenou tepelnou vodivost podstatně méně náchylný k lomu; ale také tato zlepšení jsou relativní a houževnatost těchto materiálů není v žádném případě možné porovnávat se slinutými karbidy. Kovová fáze sestává z karbidu titaničitého a nitridu titanu v množství od 20 do 40%. Obvyklá jsou také jiná aditiva. Při výrobě lisováním zatepla vznikají vymenitelné břitové destičky černé barvy, jejich oblast použití zahrnuje již všechny operace a materiály, které lze obrábět keramikou.
A3: Vyztužená keramika na bázi oxidu hlinitého je relativně novým výsledkem vývoje. Nyzývá se také keramika zesílená viskerem. Tyto viskery sestávají z karbidu křemíku a mají velmi vysokou pevnost. Účinky tohoto vyztužení jsou mimořádné. Podstatně se zvýší houževnatost, pevnost v tahu, odolnost proti tepelnému šoku a současně také tvrdost zatepla a odolnost proti opotřebení. Jedná se o zcela nový řezný materiál, jehož vlastnosti se vymykají z dosud uvádných poznatků. Tento mateiál je možné s ohledem na jeho vysokou mez pevnosti používat optimálně. Podíl iskeru v řezném materiálu činí cca 30%. Lisováním zatepla se dosáhne v břitové destičce stejnoměrného rozptýlení viskeru. Barva hotových destiček je zelená. vyvážená tvrdost, houževnatost a odolnost proti tepelnému šoku charakterizují tento druh keramiky při obrábění žárovzdorných slitin, kalené oceli, šedé litiny a zejména při obrábění přerušovaným řezem.
B: Neoxidická keramika na bázi nitridu křemíku je naprosto rozdílný řezný materiál. Zvláště chování při tepelném šoku a houževnatost jsou lepší, než u keramiky na bázi oxidu hlinitého. Při obrábění šedé litiny s velkým objemem odebíraného materiálu nemá konkurenci. Zachovává si vysoký stupeň tvrdosti za tepla při teplotách, které SK již nesnáší. Při srovnání s keramikou typu A je to materiál houževnatější, ale má menší chemickou stabilitu. Tuto keramiku lze úspěšně použít k obrábění šedé litiny zasucha i při chlazení řeznými rychlostmi až přes 400 m/min., keramiky, žáruvzdorných slitin, kalené oceli, tvárné litiny a v některých případech i oceli.