QH51钼钨系高速钢刀具切削加工时磨损的主要原因

# QH51钼钨系高速钢刀具切削加工时磨损的主要原因

## 一、机械磨损

1. **磨料磨损**

   - **硬质点刮擦**：被加工材料中可能存在硬质点，如砂粒、未熔碳化物或金属氧化物等。在切削过程中，这些硬质点会像研磨剂一样不断刮擦刀具表面，导致刀具磨损。例如，在切削铸造毛坯时，毛坯表面可能残留砂粒，这些砂粒会随着切削过程对刀具切削刃造成磨损。

   - **切屑摩擦**：切屑的形状、硬度和排出方式也会影响刀具磨损。当切屑卷曲不当时，切屑与刀具表面（尤其是前刀面）的摩擦会增大，像研磨一样磨损刀具。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**

   - 切削时刀具受到周期性的切削力作用。QH51钼钨系高速钢刀具内部微观结构在这种反复应力作用下会产生疲劳裂纹。随着切削的持续进行，这些裂纹会不断扩展，Zui终导致刀具表面材料剥落。例如，在铣削加工中，刀具每旋转一周就受到一次切削力冲击，这种周期性的冲击容易使刀具产生疲劳磨损，特别是在重切削或高速铣削时更为明显。

## 二、热磨损

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。在这种条件下，工件材料的分子可能与刀具表面的金属分子发生粘结现象。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。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，使刀具性能下降。

3. **氧化磨损**

   - 在切削过程中，特别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与刀具基体不同，在切削力作用下，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反应，生成新的化合物，这些化合物可能降低刀具的硬度或导致刀具表面腐蚀，从而加速刀具磨损。

2. **与工件材料的化学反应**

   - 在切削某些特殊工件材料时，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，由于钛合金化学活性较高，刀具与钛合金之间可能发生化学反应，导致刀具磨损加剧。