Bergboreverktøy opererer under forhold med høy slagkraft, høy slitasje og komplekse geologiske formasjoner. Valget av materialer påvirker direkte-bergbrytningseffektivitet, holdbarhet og konstruksjonssikkerhet. Et vitenskapelig godt materialvalg forbedrer ikke bare driftshastigheten, men reduserer også energiforbruket og vedlikeholdskostnadene, noe som gjør det til et avgjørende aspekt ved verktøydesign og produksjon.
For det første må materialet til verktøykroppen og bevegelige deler ha utmerket mekanisk styrke og slagfasthet. Hovedrammen og transmisjonsstrukturen bruker ofte høy-legert konstruksjonsstål, herdet eller overflate-herdet for å motstå gjentatte støtbelastninger og bøyepåkjenninger. For pneumatiske eller hydraulisk drevne aktuatorer bør innvendige stempler, koblingsstenger og andre deler være laget av stål med både høy utmattingsstyrke og god bearbeidbarhet for å sikre at sprekker og deformasjoner ikke lett genereres under høyfrekvent frem- og tilbakegående bevegelse.
Borkronen er kjernekomponenten som kommer i direkte kontakt med bergmassen; materialet må samtidig oppfylle kravene til høy hardhet, utmerket slitestyrke og tilstrekkelig seighet. Borestangen er vanligvis laget av høy-kvalitetslegert stål, varme-behandlet for å oppnå høy strekkstyrke og torsjonsmotstand for å motstå dreiemomentstøt og bøyetrøtthet. Arbeidsenden av borkronen benytter vanligvis en løsning av innlagte hardmetalltenner. Sementert karbid, med wolframkarbid som matrise, har høy hardhet, slitestyrke og høy-temperaturmotstand, og opprettholder en skarp skjærekant under høy-skjæring og slagsteinsbryting, noe som forlenger levetiden betydelig. I ekstremt harde bergarter eller svært abrasive formasjoner kan sementert karbid med tilsatt kobolt-baserte bindefaser eller graderte funksjonelle materialer velges for å forbedre motstanden mot støtskader.
For forskjellige arbeidsforhold bør materialvalg også vurdere korrosjonsbestandighet og termisk stabilitet. I vannførende, sure mineral-holdige fjellformasjoner eller våte operasjoner, bør borkronen og kroppen fortrinnsvis være laget av legeringer med god rustmotstand eller gjennomgå overflatebeskyttelsesbehandlinger som plettering, nitrering eller keramisk sprøyting for å forhindre at korrosjon svekker styrke og nøyaktighet. Omgivelser med høye-temperaturer eller kontinuerlige operasjoner med høy-intensitet kan øke temperaturen på kontaktflaten betydelig. I slike tilfeller bør materialer med god varmeledningsevne og høy-hardhetsbevaring ved høy temperatur velges for å unngå akselerert slitasje på grunn av termisk mykning.
Videre bør materialvalg være forenlig med produksjonsprosessen. Legeringer med høy-hardhet er vanskelig å bearbeide, og krever presisjonsforming og sveiseteknikker for å sikre bindingsstyrken mellom hardmetallet og stållegemet, og forhindrer løsgjøring under bruk. For utskiftbare borkroner og stenger forbedrer standardiserte materialer og varmebehandlingsspesifikasjoner utskiftbarhet og vedlikeholdseffektivitet.
Generelt må materialvalget for fjellboreverktøy ta i betraktning styrke, hardhet, seighet, slitestyrke, korrosjonsbestandighet og termisk stabilitet, samtidig som det er koordinert med bergarten, arbeidsmiljøet og produksjonsprosessen. Bare verktøy basert på vitenskapelig materialvalg kan opprettholde effektiv steinbryting og langvarig-holdbarhet under tøffe forhold, og gir pålitelig støtte for gruvedrift og ingeniørkonstruksjon.
