QH51钼钨系高速钢刀具磨损的主要原因

# QH51钼钨系高速钢刀具磨损的主要原因

## 一、机械作用相关原因

1. **磨料磨损**

   - **工件材料中的硬质点**：被加工工件材料内部可能存在硬质点，如砂粒、未熔碳化物或金属氧化物等。在切削过程中，这些硬质点就像微小的研磨工具，不断刮擦刀具表面。例如在铸造毛坯的切削加工中，毛坯表面可能残留砂型中的砂粒，QH51钼钨系高速钢刀具与之接触时，砂粒会刮擦刀具的切削刃，使刀具刃口逐渐磨损变钝。

   - **切屑的摩擦作用**：切屑的形状、硬度和流动特性也会对刀具造成磨料磨损。当切屑硬度较高且形状不规则时，切屑在排出过程中与刀具表面（尤其是前刀面）的摩擦加剧。比如在高速切削韧性材料时，切屑往往呈长而连续的带状，这种切屑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。

2. **疲劳磨损**

   - 在切削加工中，刀具会受到周期性的切削力作用。QH51钼钨系高速钢刀具内部存在微观的组织结构，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逐渐产生疲劳裂纹。例如在铣削加工中，刀具每旋转一周，切削刃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，Zui终导致刀具表面材料的剥落，造成刀具磨损。

## 二、热影响相关原因

1. **粘结磨损**

   - 在切削过程中，刀具与工件的接触区域会产生高温和高压环境。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、化学因素相关原因

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。