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刀具磨損機制
2023-06-10

? ?(1)硬質點劃痕 由工件材料中所含的碳化物、氮化物和氧化物等硬質點以及積屑瘤碎片等在刀具表面上劃出一條條溝紋,造成機械磨損。硬質點劃痕在各種切削速度下都存在,它是低速切削刀具(如拉刀、板牙等)產生磨損的主要原因。

? ?(2)冷焊粘結 切削時,切屑與前刀面之間由于高正壓力和高溫度的作用,切屑底面材料與前刀面發(fā)生冷焊粘結形成冷焊粘結點,在切屑相對于刀具前刀面的運動中冷焊粘結點處刀具材料表面微粒會被切屑粘走,造成粘結磨損。

上述冷焊粘結磨損機制在工件與刀具后刀面之間也同樣存在。在中等偏低的切削速度條件下,冷焊粘結是產生磨損的主要原因。

? ?(3)擴散磨損 切削過程中,刀具后刀面與已加工表面、刀具前刀面與切屑底面相接觸, 由于高溫和高壓的作用,刀具材料和工件材料中的化學元素相互擴散,使刀具材料化學成分發(fā)生變化,耐磨性能下降,造成擴散磨損。

? ? 例如,用硬質合金刀具切削鋼質工件時,切削溫度超過800℃,硬質合金刀具中的Co、C、W等元素就會擴散到切屑和工件中去,由于Co元素減少,硬質相(WC 、TiC )的粘結強度下降,導致刀具磨損加快。擴散磨損在高溫下產生,且隨溫度升高而加劇。

? (4)化學磨損 在一定溫度作用下,刀具材料與周圍介質(例如空氣中的氧,切削液中的極壓添加劑硫、氯等)起化學作用,在刀具表面形成硬度較低的化合物,易被切屑和工件擦掉造成刀具材料損失,由此產生的刀具磨損稱為化學磨損?;瘜W磨損主要發(fā)生在較高的切削速度條件下。

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