磨料磨損工件材料中的碳化物、氧化物、氮化物和積屑瘤碎片等硬質(zhì)點(diǎn)，在刀具表面劃出溝紋造成刀具磨損。其磨損強(qiáng)度（即磨損快慢程度）取決于硬質(zhì)點(diǎn)與刀具的硬度差。減輕磨損的措施可以采用熱處理使工件材料所含硬質(zhì)點(diǎn)減小、變軟，或選用硬度高、晶粒細(xì)的刀具材料。磨料磨損往往是低速切削刀具磨損的主要原因。

1.粘結(jié)磨損由于刀一屑界面存在著粘結(jié)（冷焊）現(xiàn)象，當(dāng)粘結(jié)部分隨切屑沿前面流動(dòng)分離時(shí)，若粘結(jié)強(qiáng)度低則沿結(jié)合面剪切分離；若粘結(jié)強(qiáng)度高則剪切發(fā)生在結(jié)合面以外。一般絕大部分剪切發(fā)生在切屑底層內(nèi)部，然而由于刀具材料的顯微組織缺陷，或因高溫軟化、疲勞等原因，也可能使剪切發(fā)生在刀具材料的表層內(nèi)，造成刀具表層微粒被撕裂帶走。被帶走微粒尺寸小時(shí)稱為粘結(jié)磨損，當(dāng)顆粒尺寸大時(shí)稱為剝落。粘結(jié)磨損面的外觀特征是表面粗糙。粘結(jié)磨損的影響因素比較復(fù)雜。

2.刀具材料與工件材料接觸區(qū)的強(qiáng)度比，在很大程度上影響粘結(jié)磨損強(qiáng)度，而它們的硬度比，有時(shí)又有決定性影響。粘結(jié)磨損強(qiáng)度與被撕掉的微粒尺寸關(guān)系很大，一個(gè)大的微粒相當(dāng)幾百甚至更多的小微粒。刀具的硬度越高，晶粒越細(xì)則脫落的微粒尺寸越小。增加系統(tǒng)剛度減輕振動(dòng)有助于避免大微粒的脫落。

3.擴(kuò)散磨損兩種相互接觸的金屬，由于化學(xué)成分的濃度差，其界面上原子會(huì)互相擴(kuò)散，

但在室溫下擴(kuò)散非常慢，高溫下則可提高千百倍。高速切削時(shí)，刀具與切屑、加工表面接觸區(qū)溫度高、壓力大，粘結(jié)強(qiáng)烈，塑性變形大。某些元素（鐵、碳、鈷、鎢）擴(kuò)散更快，使刀具表層金屬化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，強(qiáng)度降低，脆性加大，因而加劇刀具的磨損。擴(kuò)散磨損的刀具表商幾乎象拋光一樣光潔。對(duì)硬質(zhì)合金刀具而言，刀具表層中的Co、C、W向工件材料擴(kuò)散，II；件材料中的Fe向刀具擴(kuò)散，使刀具表層脫碳、貧鎢，并生成強(qiáng)度低、脆性大的中間化合物，從而加劇了刀具的磨損。由于TiC的結(jié)合比WC牢固，所以YT類硬質(zhì)合金有較強(qiáng)的抗擴(kuò)散磨損能力。擴(kuò)散磨損是高溫下發(fā)生的現(xiàn)象，其主要影響因素是刀具材料的化學(xué)性能、相對(duì)移動(dòng)速度和溫度。刀具材料與工件材料組合的化學(xué)性能比力學(xué)性能有更大的影響，但起決定性作用的是溫度。YG類合金約在800°C，YT類合金約在1000°C時(shí)擴(kuò)散明顯，此后溫度大約每升高20°C擴(kuò)散速度升高1倍。減輕刀具磨損的措施是合理選擇刀具材料，使它與工件材料組合的化學(xué)穩(wěn)定性好；合理選擇切削用量降低切削溫度。還應(yīng)提到一點(diǎn)，溫度由低升高時(shí)粘結(jié)磨損不一定總是加劇，每種刀具材料與工件材料的組合都有一個(gè)最佳的切削溫度。

4.化學(xué)磨損在一定的切削溫度下，刀具材料與周圍介質(zhì)或切削液中某些元素反應(yīng)，生成化合物加速刀具磨損，稱為化學(xué)磨損。例如空氣中的氧和極壓切削液中的氯和硫等與刀具材料反應(yīng)而加速刀具磨損。

刀具磨損的原因除上述四種外，還有疲勞破損和熱電磨損問(wèn)題。上述四種原因大體上又可歸納成兩類，磨料磨損和粘結(jié)磨損屬機(jī)械磨損。它們?cè)诟鞣N切削條件下都存在，是刀具磨損的基本原因，但往往是較低速度切削時(shí)刀具磨損的主要原因。

擴(kuò)散磨損和化學(xué)磨損屬熱磨損，是刀具加速磨損的原因，即在高速切削時(shí)刀具磨損的主要原因。然而它們之間并沒(méi)有嚴(yán)格的界限，而且又是相互影響的，在一定的切削條件下，某種磨損可能起著主導(dǎo)作用。減輕磨損的措施也需視具體情況找出主要原因才能對(duì)癥下藥。但切削溫度或與之密切相關(guān)的切削速度對(duì)磨損有決定性影響。圖3-27表示了各種磨損強(qiáng)度比率與切削速度的關(guān)系。

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