QH51钼钨系高速钢在切削加工时刀具磨损的主要原因有哪些

# QH51钼钨系高速钢在切削加工时刀具磨损的主要原因

## 一、机械磨损

1. **磨料磨损**

   - 在切削加工过程中，被加工材料中可能存在硬质点，如砂粒、金属氧化物或未熔碳化物等。当QH51钼钨系高速钢刀具进行切削时，这些硬质点会像研磨剂一样刮擦刀具表面，导致刀具磨损。例如，在切削铸造毛坯时，毛坯表面的砂型残留等硬杂质会不断磨损刀具的切削刃，使刀具的刃口逐渐变钝。

   - 切屑的形状和硬度也会对刀具产生磨料磨损。如果切屑在排出过程中与刀具表面产生剧烈摩擦，尤其是切屑卷曲不当时，会对刀具造成磨损。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，这种切屑与刀具前刀面的摩擦较大，加速刀具磨损。

2. **疲劳磨损**

   - 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的微观结构在这种反复的应力作用下会产生疲劳裂纹。随着切削的继续进行，这些裂纹会逐渐扩展，Zui终导致刀具表面材料的剥落。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，这种周期性的冲击容易使刀具产生疲劳磨损，尤其是在进行重切削或高速铣削时更为明显。

## 二、热相关磨损

1. **粘结磨损**

   - 切削时，刀具与工件之间的接触区域会产生高温和高压。在这种条件下，工件材料的分子可能会与刀具表面的金属分子产生粘结现象。当刀具继续切削时，粘结部分会被撕裂，从而带走刀具表面的材料，造成粘结磨损。对于QH51钼钨系高速钢刀具，由于其在切削过程中会达到较高的温度，在切削粘性较大的材料（如软钢或铝合金）时，更容易发生粘结磨损。例如，在高速车削软钢时，刀具的前刀面容易与切屑发生粘结，随着切屑的排出，会带走刀具前刀面的部分金属。

2. **扩散磨损**

   - 在高温切削条件下，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的合金元素（如钨、钼等）和工件材料中的某些元素会相互扩散。这种元素的扩散会改变刀具表面的化学成分和组织结构，导致刀具硬度降低，从而加剧刀具的磨损。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，使刀具的性能下降。

3. **氧化磨损**

   - 在切削过程中，尤其是在有氧气存在的环境下，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，形成氧化物。这些氧化物的硬度和强度通常与刀具基体不同，在切削力的作用下，氧化物容易剥落，从而带走刀具表面的材料，造成氧化磨损。例如，在干式切削或切削液冷却效果不佳的情况下，刀具表面容易发生氧化磨损。

## 三、化学磨损

1. **与切削液的化学反应**

   - 如果切削液的化学成分选择不当，可能会与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，这些化合物可能会降低刀具的硬度或导致刀具表面腐蚀，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，由于钛合金的化学活性较高，刀具与钛合金之间可能会发生化学反应，导致刀具磨损加剧。