硬質合金刀具磨損機理

硬質合金刀具磨損是在切削時刀具在高溫條件下受到工件、切屑的摩擦作用，使刀具材料逐漸被磨耗或出現破損的現象。研究刀具磨損原因，防止過早、過多的刀具磨損以及如何延長刀具壽命，這是影響生產效率、加工成本和加工品質的一個重要課題。

硬質合金刀具磨損機理：

1．磨粒磨損：在工件材料中存在著氧化物、碳化物和氮化物等硬質點。在鑄、鍛工件表面上存在著硬的夾雜物和在切屑、加工表面上粘附著硬的積屑瘤殘片，這些硬質點在切削時如同"磨粒"對刀具表面摩擦和刻劃作用致使切削刃刀面磨損。磨粒磨損是一種"機械摩擦"性質的刀具磨損。

2．相變磨損：工具鋼刀具在較高速度切削時，由於切削溫度升高，使刀具材料產生相變，硬度降低，若繼續切削，會引起前面塌陷和切削刃捲曲。硬質合金刀具在高溫(>900℃)、高壓狀態下切削也會因產生塑性變形而失去切削性能。

3．粘結磨損：亦稱冷焊磨損。當刀具材料與工件材料產生粘結時，兩者產生相對運動對粘結點產生剪切破壞，將刀具材料粘結顆粒帶走所致。在高溫高壓作用下刀具表面層材料性能變化，當工件與刀具產生相對運動時，刀具材料的粘結顆粒被帶走而形成粘結磨損。

4．擴散磨損：是在高溫作用下，使工件與刀具材料中合金元素相互擴散置換造成的。

5．氧化磨損：亦稱邊界磨損，當硬質合金刀具的切削溫度達到700-800℃時，硬質合金材料中WC、TiC和如Co與空氣中氧起化合作用，形成了硬度和強度較低的氧化膜。在切削時受工件表層中氧化皮、冷硬層和硬雜質點對氧化膜連續摩擦，造成了在待加工表面處的刀面上產生氧化磨損。

合理選擇刀具材料、刀具幾何參數等可提高刀具的耐磨性、耐熱性和化學穩定性。此外，提高刀具強度和刀具刃磨品質、改善散熱條件、合理使用切削液，均能有效地防止刀具磨損。


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