# QH51钼钨系高速钢刀具磨损的主要原因
## 一、机械磨损因素
1. **磨粒磨损**
- **工件材料中的硬质点**:被加工工件材料中可能含有硬质点,如铸造工件中的砂粒、金属中的碳化物或氧化物夹杂等。在切削过程中,这些硬质点就像微小的磨料,与刀具表面不断摩擦,刮擦刀具的切削刃和刀面。例如,在切削含有大量未熔碳化物的高合金钢时,这些硬的碳化物颗粒会对QH51钼钨系高速钢刀具造成明显的刮擦磨损。
- **切屑的摩擦作用**:切屑在形成和排出过程中与刀具表面存在摩擦。当切屑硬度较高、形状不规则或者切屑卷曲不当时,这种摩擦会加剧。例如,在高速切削韧性材料时,切屑容易形成长而连续的带状,它与刀具前刀面的摩擦较大,随着切削的进行,会逐渐磨损刀具表面,使刀具的切削刃变钝。
2. **疲劳磨损**
- 在切削过程中,刀具受到周期性的切削力作用。QH51钼钨系高速钢刀具内部有微观的组织结构,这种周期性的切削力会使刀具内部产生交变应力。随着切削时间的增加,刀具内部微观结构中的应力集中点会产生疲劳裂纹。例如,在铣削加工中,刀具每旋转一周就会受到一次切削力的冲击,这种周期性的冲击不断积累,疲劳裂纹不断扩展,最终导致刀具表面材料的剥落,造成刀具磨损。
## 二、热磨损因素
1. **粘结磨损**
- 在切削时,刀具与工件的接触区域会产生高温和高压。在这种条件下,工件材料的分子和刀具表面的金属分子之间的距离减小,分子间作用力增强,容易发生粘结现象。当刀具继续进行切削运动时,粘结在一起的部分会被强行撕裂开,在这个过程中,刀具表面的材料就会被工件材料带走。例如,在切削粘性较大的材料(如软钢或铝合金)时,QH51钼钨系高速钢刀具的前刀面容易与切屑发生粘结,随着切屑的排出,刀具前刀面的部分金属就会被粘结带走,造成刀具磨损。
2. **扩散磨损**
- 在高温切削的情况下,刀具与工件材料之间的元素会发生扩散现象。QH51钼钨系高速钢刀具中含有钨、钼等合金元素,在高温下,这些合金元素和工件材料中的某些元素会相互扩散。例如,在切削高温合金时,由于切削温度很高,刀具中的合金元素会向工件材料中扩散,同时工件材料中的元素也可能扩散到刀具中。这种元素的扩散会改变刀具表面的化学成分和组织结构,导致刀具的硬度降低,从而加剧刀具的磨损。
3. **氧化磨损**
- 在切削过程中,如果有氧气存在(尤其是在干式切削或者切削液冷却效果不佳的情况下),QH51钼钨系高速钢刀具表面的金属元素会与氧气发生氧化反应,形成金属氧化物。这些氧化物的硬度、强度等性能与刀具基体不同,在切削力的作用下,氧化物容易从刀具表面剥落,并且在剥落过程中会带走刀具表面的一部分材料,从而造成刀具的氧化磨损。
## 三、化学磨损因素
1. **与切削液的化学反应**
- 如果切削液的化学成分选择不当,就可能与QH51钼钨系高速钢刀具发生化学反应。例如,某些切削液中的添加剂可能会与刀具中的合金元素发生反应,生成新的化合物。这些新生成的化合物可能会降低刀具的硬度,或者导致刀具表面发生腐蚀现象,从而加速刀具的磨损。
2. **与工件材料的化学反应**
- 在切削某些特殊的工件材料时,刀具可能会与工件材料发生化学反应。例如,在切削钛合金时,由于钛合金具有较高的化学活性,QH51钼钨系高速钢刀具与钛合金之间可能会发生化学反应,这种化学反应会导致刀具的磨损加剧。